Le projet pour ULiège débute sur le scan 3D de la maquette représentative de Liège en 1730 et réalisée par Gustave Rhuhl en 1906.

Plusieurs utilisations découleront ensuite de ce scan. En voici les différentes étapes et résultats :

 

 

Acquisition des données

Toute mise en valeur d’un site via des technologies 3D passe par la constitution d’une banque de données de base, qui servira de référence pour tout ou partie du travail. La manière la plus directe consiste la plupart du temps à scanner l’environnement réel, et/ ou des représentations historiques (à l’échelle ou non) comme des maquettes.

Le Pôle Numérique 3D de Liège propose plusieurs solutions de scanning 3D haute résolution, que ce soit par laser (4D Management) ou via photogrammétrie, parfois par drone (HD4U). En exemple ci-contre, D.O. Design Studio, société active dans le secteur du design industriel et membre fondateur du Pôle, qui s’est attelée à scanner la “Maquette de la Cité de Liège en 1730” de Gustave Ruhl (exposée à l’Université de Liège).

En exemple, le scan a ici été réalisé à l’aide d’une dizaine d’appareils photos, disposés sur une structure mobile, spécialement dessinée et produite sur mesure. La difficulté majeure de l’exercice dans le cas présent a été d’acquérir des photos de bonne qualité malgré la protection de verre, qui a dû rester en place pour préserver l’intégrité de la maquette.

Traitement du nuage de points

Une fois obtenu, le nuage de points en trois dimensions doit être traîté pour être exploitable: il doit être nettoyé, lissé, repositionné dans l’espace, remis à une échelle correcte, et le cas échéant, géolocalisé. Ce nuage de point est ensuite converti en modèle 3D au maillage composé de triangles, comportant éventuellement une information de couleur.

Modélisation 3D paramétrique

La modélisation paramétrique est un procédé essentiellement utilisé en engineering et en design industriel. Cela se fait au moyen de logiciels de conception assistée par ordinateur, et permet d’obtenir un modèle 3D constitué de surfaces dont les dimensions et l’apparence sont générées via du calcul vectoriel.

L’avantage est que le fichier obtenu n’a pas de résolution (contrairement à une photographie dont on finit par voir les pixels en agrandissant l’image).

Cette pratique permet de reconstruire des modèles légers, exploitables à n’importe quelle taille, et pour toutes sortes d’applications en industrie/fabrication (usinage, impression 3D, découpe, ...)

Modélisation 3D type jeux-vidéo

Si la modélisation paramétrique permet de matérialiser les données 3D, il existe un autre type de modélisation, qui permet elle une exploitation strictement virtuelle, mais à vocation beaucoup plus dynamique. Il s’agit de la modélisation que l’on retrouve dans les jeux vidéos ou les films d’animation.
Si certaines données peuvent partiellement être récupérées des modèles paramétriques, il s’agit bien d’une technique requérant une étape de modelage à part entière, pour récréer bâtiments, décors, personnages, ambiances lumineuses, textures, etc...
La qualité des textures créées lors de l’étape de scanning peut se révéler intéressante à ce stade (en tout cas comme référence, sinon comme arrière-plan destiné à diminuer les opérations de remplissage).
Le résultat obtenu est un ensemble de modèles 3D légers, fidèles visuellement, éventuellement animables.

Maquettes

Une application matérielle des technologies 3D -qui a toujours un impact important auprès du public- est la création d’une maquette physique, dont l’échelle est à calibrer selon le sujet traîté et le ressenti souhaité.
Cette maquette peut soit se contenter d’être un support visuel matériel inerte, soit devenir un support aux technologies AR/VR, et permettre alors une grande interaction avec le spectateur. De nombreux paramètres sont à prendre en compte pour déterminer son aspect final et donc ses procédés de fabrication (exposition aux intempéries, public visé, technologies jointes, durabilité, transportabilité, ...), mais il n’y a finalement de limite que le budget que l’on veut bien y accorder. Techniquement, seule l’imagination est un frein, quand on considère les nombreux procédés à disposition:


- usinage de mousse haute densité (PU), de bois, d’aluminium, de pierre (hors masse!)
- impression 3D plastique ou métallique
- découpe de tranches superposées
- découpe laser ou jet d’eau
- moulage