e-COL+

Équipements

MNHN-IC-2021-0454 Microphis brachyurus, modèle réalisé avec Synergie4, Bruker Skyscan 1273

Saisie 3D en lumière structurée, © CNRS - Simon Bianchetti
Reconstruction 3D © CNRS - Simon Bianchetti
Artec Micro, uB
Saisie modèle 3D, uB

Scanner de surface laser et lumière structurée

Cette technique utilise le rayonnement laser ou de la lumière structurée pour balayer une zone d’intérêt et générer un nuage de points 3D. Cette technique  produit des modèles 3D de surface pour des objets de 5 cm à 25 m (certains équipements offrent la possibilité d’obtenir en outre texture et couleur).

Le projet e-COL+ a permis l’acquisition de scanners laser tels que le Faro Edge Arm et le Faro Quantum Prizm. En lumière structurée, les partenaires du projet sont équipés des scanners de la gamme Arctec (Micro, Eva et Space Spider). Un autre scanner en lumière structurée, le GoScan Spark de Creaform, a été acquis pour sa rapidité de traitement. Bien adaptées aux collections d’histoire naturelle, ces technologies sont rapides en numérisation et post- traitement.

Scanner laser Fare edge, MNHN
Principe de la photogrammétrie, MNHN

Photogrammétrie

La photogrammétrie est une technologie consistant à déterminer la forme, les dimensions, la position et la texture d’un objet dans l’espace à partir de plusieurs prises de vues photographiques de cet objet. Elle permet d’obtenir des modèles 3D de surface avec texture pour des objets de 1mm à 110 m.

Si l’équipement est à la portée de tous, la mise en production professionnelle demande l’investissement d’un studio spécialisé. La photogrammétrie rencontre des limites techniques sur les rendus, notamment pour des spécimens petits à très petits et présentant des textures particulières (surface brillante, transparences, soies, parties très fines). Il existe cependant des marges importantes de progression technique et le projet prévoit une partie de recherche et développement pour améliorer cette technologie.

MNHN-EC-EC13735 Dynastes satanas, modèle réalisé avec Synergie4, Bruker Skyscan 1273

Microtomographie

Enceinte de radiographie du microtomographe, uB

La microtomographie à rayon X, est une technologie de reconstruction se basant sur les différences d’absorption d’un objet radiographié sous différents angles. Cette technique produit une série d’images d’un spécimen tournant dans un champ de rayons X. Le traitement informatique des radiographies permet de reconstruire le spécimen en 3D sous la forme d’une pile d’images, séparées de quelques microns. L’opacité aux rayons X des tissus est enregistrée par un dégradé de niveaux de gris. Le post-traitement permet de construire le modèle 3D et de segmenter les différents organes.

Le projet e-COL+ a permis d’acquérir deux microtomographes à rayons X de RX Solutions : un EasyTom S130 et un EasyTom S150. Ces appareils permettent de suivre l’intégralité des structures de densité différente d’un spécimen avec une définition qui peut atteindre les 2,5 microns.

Microtomographe EasyTom S150, uB
Microscope numérique HIROX-RH-2000, MNHN

Microscopie numérique

Pour des spécimens infracentimétriques, la microscopie numérique permet d’effectuer un empilement d’images et ainsi reconstruire le spécimen en volume. Les photos de l’échantillon sont prises du plan focal le plus bas au plus élevé dans le champ de vision de la caméra. Cette technologie permet des rendues 2D/3D de très haute qualité ainsi qu’un rendu volumique. Mais ce rendu de volume n’est pas de la vraie 3D, c’est ce que l’on pourrait qualifier de 2,5D pour l’analyse de surface. Les outils d‘empilement d’images ainsi que la vidéo tournante autour du spécimen ne permettent pas encore de produire de la véritable 3D en raison de la faible profondeur de champ ou des formats propriétaires des modèles produits. Il reste encore beaucoup de recherche et développement pour obtenir un modèle 3D total et un format standard.

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