Impression 3D de repères IU en l'honneur du bicentenaire IU : IU News

La fontaine Showalter - conçue par Robert Laurent, professeur de beaux-arts à l'IU de 1942 à 1960, et achevée en 1961 - est plus que la pièce maîtresse mémorable de la place des beaux-arts d'IU ; c'est la source de multiples légendes et traditions du campus, dont une dans laquelle les nouveaux diplômés de Hoosier se baignent rapidement sous le regard de la déesse Vénus. Scott Birch, responsable du laboratoire de visualisation avancée d'IU, a également trouvé qu'il s'agissait de l'une des œuvres d'art les plus difficiles à numériser par photogrammétrie sur le campus de Bloomington. La photogrammétrie est une technique qui calcule la géométrie d'un objet à l'aide d'une série de photographies qui se chevauchent. Les données des photographies permettent la création d'un modèle 3D entièrement texturé, résultant en une réplique numérique avec une précision inférieure au centimètre et une apparence photoréaliste.

Le laboratoire de visualisation avancée de l'UITS est spécialisé dans la photogrammétrie et a créé une bibliothèque robuste d'artefacts IU, grands et petits, de sorte qu'ils étaient un groupe de référence naturel lorsque le bus du bicentenaire avait besoin de ressources interactives. Le laboratoire a produit des répliques imprimées en 3D, un écran tactile interactif et une réalité virtuelle, tous présentant des artefacts, des espaces et des lieux importants et populaires pour les expositions du bus. Lorsque la liste des dizaines de sculptures, statues et objets d'art a été réduite et organisée, la fontaine Showalter est restée finaliste, une pièce clé de l'histoire d'IU qui serait imprimée en 3D et présentée dans une exposition de bus du bicentenaire.

L'impression 3D terminée de la fontaine Showalter. Image reproduite avec l'aimable autorisation de Scott Birch.

Le processus de numérisation d'une grande sculpture extérieure s'est avéré compliqué. La photogrammétrie traite souvent de petits objets et sculptures photographiés à l'intérieur dans un environnement de température et d'éclairage étroitement contrôlé. Birch s'est retrouvé dans la situation inverse alors qu'il tentait de recueillir des données essentielles sur la place des Beaux-Arts par un après-midi d'été chaud et animé. Lorsqu'il a appris l'existence d'une rare fenêtre de deux heures pendant laquelle les fontaines seraient inactives, Birch a enfilé son maillot de bain et s'est immergé dans la fontaine, prenant des milliers de photos en gros plan des figures de bronze sous tous les angles proches et lointains. Pour de meilleurs résultats, il a attendu que le soleil se cache derrière les nuages, réduisant les ombres qui peuvent paralyser le traitement photogrammétrique, et a pris autant de photos que possible avant que les rayons flamboyants ne reviennent.

Une fois les photos prises, elles ont été organisées par objet et optimisées pour les algorithmes logiciels intensifs qui seraient calculés par un cluster de calcul haute performance, transformant les pixels en points et polygones. Un post-traitement rapide des nouveaux modèles 3D a nettoyé et redimensionné les sculptures en recréations miniatures qui ont été imprimées en 3D dans un métal qui correspond étroitement à l'original. Pour rendre cela possible, l'imprimante dépose de minuscules gouttes de colle sur des couches de poudre d'acier inoxydable, couche par couche jusqu'à ce que l'impression soit terminée.

Impressions 3D des cinq poissons qui entourent Vénus. Image reproduite avec l'aimable autorisation de Scott Birch.

La base de la fontaine a été créée par un processus similaire; il a été imprimé en 3D en grès polychrome en déposant un matériau liant sur un lit de poudre de gypse, encore une fois, couche par couche. Le grès est un matériau fragile, mais qui permet de grands détails dans les sculptures d'art, les figurines, l'architecture ou les modèles de terrain.

Une fois les pièces imprimées, la fontaine a été assemblée pièce par pièce, et pour obtenir l'effet de l'eau dans la fontaine, une résine époxy transparente a été mélangée et versée dans la base de la fontaine. Après un durcissement de 24 heures, la résine durcit en une couche de plastique solide avec les caractéristiques visuelles de l'eau, y compris les propriétés de réflexion et de réfraction.

Comment tout cela s'est-il passé ? Cela a-t-il fonctionné comme prévu ? Vous n'aurez qu'à visiter le Bus du Bicentenaire pour vous en rendre compte !