Paléontologie, scanner-laser 3D et maillage

L’image numérique d’un fossile de Dimetrodon limbatus, récemment scanné par NVision Inc., a permis au musée Texas Through Time (Texas) d’obtenir sa reproduction dans les moindres détails.

Grâce à l'image numérique on peut extrapoler un modèle physique
Grâce aux images numériques, on peut simuler plus facilement l’apparence supposée du Dimetrodon limbatus, grand synapside du Permien précoce (Paléozoïque) et imprimer en 3D une réplique exacte et détaillée du squelette.

Ce n’est pas la première fois qu’un fossile a été numérisé. Le plus célèbre, Trix, a été scanné en 2013. Il s’agit du squelette d’un Tyrannosaurus Rex retrouvé complet à 70%.

image numérique en cours de production
Voici Trix, une femelle T-rex d’exception : son squelette est complet à 70%.
Photo : Artec3d

Image numérique : la technologie au service de la conservation

image numérique en cours de process

« Il est nécessaire de scanner ces fossiles. Le moulage traditionnel peut occasionner des dommages. La numérisation évite aussi l’utilisation de matériaux de moulage, qui peuvent tacher. » A.LuJan, directeur du musée Texas Through Time.

Technique de l’imagerie numérique

On utilise un scanner portable. Il est capable de capturer la géométrie 3D à partir d’objets de n’importe quelle taille ou forme.

Attaché à un bras mécanique, qui se déplace autour de l’objet, il capture des données avec un degré élevé de précision. Le scanner génère un nuage de points, composé de millions de points. Ils représentent la surface exacte de l’objet, dans ses moindres détails.

Lors du processus de numérisation, les musées produisent des images haute résolution de chaque fossile et lui associent les informations telles que l’âge et le lieu où le spécimen a été découvert. Ces données sont ensuite mises à la disposition des chercheurs en ligne.

Pour obtenir l’image numérique 3D, un logiciel est utilisé pour convertir le nuage de points en maillage.

« Il y a beaucoup de défis à relever lorsque l’on travaille avec des fossiles, le plus important étant qu’ils sont fragiles et irremplaçables », explique LuJan.

La numérisation 3D révolutionne la conservation et l’étude des spécimens de paléontologie. Elle permet de reproduire des fossiles inestimables dans les moindres détails. Cela permet de mettre à disposition des répliques, pour des besoins éducatifs ou des collaborations scientifiques.

ARSKAN : compression des maillages

Il est aujourd’hui courant pour les paléontologues de scanner les fossiles. Avec cette tendance, ce sont des téraoctets d’images qui remplissent les sites internet des chercheurs. Des images lourdes, difficilement partageables, ce qui interfère avec la volonté de collaboration impulsée par les chercheurs.

« Nous sommes à ce stade de transition où la technologie est là. Le plus compliqué reste la technologie elle-même. », explique Anjali Goswami, paléo-biologiste au Natural History Museum de Londres.

Grâce à la compression du maillage, ARSKAN fournit des solutions de visualisation des données 3D. La compression et le transfert progressif du modèle 3D permet de le visualiser depuis n’importe quel appareil, sans contrainte de stockage, de serveur externe et de bande passante.

 «Beaucoup de ces spécimens restent inaccessibles, en particulier au public, qui aura rarement l’occasion de les voir, car ils sont empilés dans des plateaux, en ligne après une ligne d’étagères dans des laboratoires poussiéreux de musées, embourbée par des restrictions et des réglementations sur qui peut les manipuler. » A.Goswami

Grâce à la numérisation et à la compression des modèles 3D, il devient facile d’exposer numériquement ces vestiges, ce qui contribue à la démocratisation de la paléontologie. L’autre intérêt réside dans le fait de pouvoir partager ces images à distance, entre chercheurs, via une plateforme en ligne, par exemple (https://silodata.arskan.com), et faciliter ainsi les échanges.