La préhistoire rencontre les technologies de pointe quand Artec Leo se retrouve face à face avec un crâne de dinosaure

08/07/2020

Par Loretta Marie Perera

Les dinosaures sont des créatures qui, pendant des siècles, ont inspiré des recherches, et continuent aujourd’hui encore de captiver des millions de personnes à travers le monde. Grâce aux technologies modernes, les restes préservés d’un tricératops qui parcourait la Terre à l’époque préhistorique ont atteint un statut rare parmi les fossiles de dinosaures : l’immortalité numérique.

Découvert en 1891 près de la ville de Lance Creek, dans le Wyoming, le crâne de cet herbivore a été exposé à la Smithsonian Institution, à Washington D.C., jusqu’à la fin des années 1970. Il a ensuite été prêté au musée de l’Université du Colorado, où il réside toujours. Le musée tel que nous le connaissons aujourd’hui a littéralement été construit autour de ce crâne.

Pour numérise le crâne en entier, une échelle a dû être utilisée. (Image de David Cano / 3D Printing Colorado)

« La Smithsonian Institution a effectué une estimation de ce que cela coûterait d’abattre ce mur, de sortir l’objet, et de le leur renvoyer, parce qu’il leur appartient, commente Nick Conklin, ingénieur applications II chez 3D Printing Colorado, partenaire certifié Or d’Artec. L’opération est tellement coûteuse et risquée que personne n’a voulu l’entreprendre. » Autrement dit, le crâne ne quittera pas de sitôt sa demeure actuelle. Toutefois, grâce aux technologies de scan 3D, des possibilités précédemment impossibles à envisager commencent à se présenter.

Nick Conklin et son collègue David Cano ont visité pour la première fois le Musée d’histoire naturelle de l’Université du Colorado en janvier dernier, lors de la vente du scanner 3D Artec Leo. « En entrant, nous avons aperçu le crâne de tricératops et pensé "Hé, ce serait vraiment chouette de le scanner, on devrait le faire à l’occasion" ! », se souvient Conklin.

Pour chaque scanner vendu par 3D Printing Colorado, une formation est incluse. Le Dr William Taylor, conservateur du département d’archéologie à l’université, ayant déjà manipulé des scanners Artec 3D, un autre service lui a été proposé.

« Le Dr Taylor avait déjà utilisé plusieurs fois Artec Space Spider, alors plutôt que de recevoir une formation, il a préféré que nous apportions Leo lors d’un de ses cours, explique Conklin. Il voulait que nous montrions à ses étudiants ce qui peut être réalisé grâce à Leo et aux technologies de scan. »

Un projet à l’ampleur préhistorique a ainsi commencé : numériser un crâne de dinosaure en entier.

Le scan a été effectué dans le cadre d’un cours à l’université. (Image de David Cano / 3D Printing Colorado)

« Pendant 30 à 40 minutes, lors d’un cours du soir donné par le Dr Taylor, j’ai scanné le crâne du tricératops en expliquant aux étudiants ce que j’étais en train de faire, raconte Conklin. Je me sentais un peu dans la peau d’un professeur. » Le scan du crâne a rapidement attiré l’attention du département médias de l’université.

« Les responsables des relations médias de l’université étaient très enthousiastes, ils voulaient prendre des photos et des vidéos d’un dinosaure en train d’être scanné », explique Cano. « Une fois qu’ils ont entendu parler du scan, ils nous ont invité à revenir, et cette fois-ci, il s’agissait davantage d’une séance photo que d’une expérience d’enseignement », ajoute Conklin.

Lors du second scan, l’utilisation d’une échelle a permis d’avoir encore un meilleur accès pour le scan. « Grâce à l’échelle, j’ai pu obtenir certains détails que j’avais ratés la première fois, simplement parce que l’environnement y était plus propice », explique Conklin.

Le scan a duré 30 minutes en tout, tandis que le traitement du scan a été entièrement réalisé dans le logiciel 3D Artec Studio en moins de deux heures.

 

Grâce à Leo, la plupart des surfaces étaient accessibles depuis le sol. « À l’exception des piques supérieures, j’ai pu tout numériser depuis le sol avec mon amplitude de mouvement normale, explique Conklin. Rien que le champ de vue et la facilité avec laquelle Leo numérise les données ont grandement facilité les choses. En plus de scanner, je parlais et expliquais ce que je faisais. »

Aussi simple à utiliser qu’un téléphone portable pour filmer, Artec Leo affiche ce qu’il scanne sur son écran, ce qui signifie que vous pouvez voir si vous avez numérisé toutes les zones et compléter celles que vous auriez manquées. La copie 3D se construit en temps réel pendant que vous scannez. Vous pouvez ainsi fixer votre attention sur la tâche en cours – ou, dans ce cas-ci, vous pouvez scanner tout en faisant une démonstration à des doctorants, le tout en étant débout sur une échelle.

« J’aurais été capable de le faire avec un autre scanner, mais cela aurait été plus difficile et j’aurais dû prêter davantage attention à ce que je faisais. Grâce à Leo et à son suivi remarquable, j’ai pu à la fois enseigner aux étudiants et obtenir des données de qualité. C’était vraiment l’outil idéal pour cette tâche. »

D’après Conklin, pouvoir accéder au crâne avec une échelle a considérablement amélioré les données acquises étant donné qu’il a ainsi pu scanner l’arrière et le sommet du crâne, et ce sous tous les angles. « J’étais bien plus content du résultat final, souligne-t-il. Ma plus grande crainte était qu’il s’agissait d’une pièce archéologique irremplaçable et je ne voulais pas être celui qui l’abîmerait ! »

En plus de fournir un modèle 3D numériquement accessible de l’attraction phare du musée, ce scan ouvre des possibilités éducatives et professionnelles à de nombreux autres secteurs et facultés. C’est cette capacité d’accomplir quelque chose auparavant impossible qui inspire l’équipe.

« C’est particulièrement important aujourd’hui, quand tout le monde doit rester chez soi. On peut travailler à la maison et faire tout ce qu’on veut à partir d’un fichier 3D, par exemple effectuer des simulations ou mener des recherches », commente Conklin.

« Soutenir une recherche qui serait impossible à réaliser autrement est une des raisons pour lesquelles ce travail est nécessaire, en plus du fait que n’importe qui, n’importe où, peut entamer une recherche à partir de ce spécimen. »

Le scan entier n’a pris que 30 minutes. (Modèle gracieusement fourni par la Smithsonian Institution et le Musée d’histoire naturelle de l’Université du Colorado)

De la prise de mesures à la recherche, d’un accès mondial à la conservation, les possibilités sont illimitées. « Et pourquoi pas les effets spéciaux numériques pour le prochain film Jurassic Park ou des jeux vidéo ? propose Conklin. Je suis impatient rien que d’y penser ! »

« Rien qu’en voyant l’histoire s’écrire et être préservée, on comprend que le monde va changer, qu’en numérisant des objets, nous pouvons lutter contre l’effet du temps – qui n’épargne aucun être ni aucune chose – et empêcher leur destruction. »

Aujourd’hui, le foyer d’origine du crâne envisage d’utiliser le scan pour fabriquer un moule et créer sa propre copie à la Smithsonian Institution étant donné qu’il dispose désormais de mesures parfaitement exactes sur les nombreuses surfaces organiques du crâne, ce qui n’avait jamais été le cas auparavant. « Je ne vois pas comment nous aurions pu créer une copie numérique sans le scan 3D », commente Conklin, ravi d’avoir pu réaliser un rêve d’enfant en coiffant, le temps d’une journée, la casquette d’un archéologue. « Je vais vous dire une chose : s’ils fabriquent une réplique de ce crâne de dinosaure à partir de mes données de scan, j’emmènerai mes futurs petits-enfants la voir ! », ajoute-t-il.

« J’ai envie d’aller encore plus loin et de voir ce que nous pouvons faire avec le musée pour tout numériser et les aider, peut-être sur le long terme, explique Cano. Nous aimerions imaginer que cela fait définitivement partie de notre avenir. »