Le Wright Flyer, l'avion légendaire construit par les frères Wright et envoyé vers le ciel au-dessus de Kitty Hawk en 1903, a été acquis par le Smithsonian en 1948. Depuis lors, il a été présenté au public presque sans interruption.
Bien sûr, les visiteurs ne sont pas autorisés à toucher l'avion et les éducateurs qui enseignent des leçons sur le Flyer ont dû utiliser des modèles pour donner aux étudiants la chance de le manipuler et de le voir sous différents angles. Les ingénieurs et les historiens ont été confrontés à des limitations similaires, incapables de grimper à l'intérieur pour examiner leurs machines internes ou de sortir un ruban à mesurer pour évaluer leurs spécifications.
Aujourd'hui, toute personne disposant d'une connexion Internet peut gérer une version 3D virtuelle du Flyer et imprimer une réplique à n'importe quelle échelle. Le visualiseur de modèles 3D ci-dessus, ainsi que 20 autres modèles 3D publiés aujourd'hui dans le cadre de la conférence 3D Smithsonian X du bureau du programme de numérisation, est le résultat d'années de travail acharné de Vince Rossi, d'Adam Metallo et d'autres membres du personnel du bureau de numérisation. Alors qu'ils poursuivent leur travail d'analyse numérique du plus grand nombre possible des 137 millions d'artefacts du Smithsonian, le Smithsonian X 3D Explorer est le moyen par lequel il rendra publique cette précieuse donnée 3D.
«Pendant un certain temps, nous avons pu créer ces incroyables modèles 3D haute résolution, mais en termes d’accès public aux données, nous étions vraiment limités», déclare Rossi. "En développant ces outils, nous sommes en mesure de partager notre travail avec le monde."
Chaque modèle est une version simplifiée du «nuage de points» - les milliers de points constituant les contours de la surface d'un élément - qu'ils collectent à l'aide d'outils de numérisation 3D. Étant donné que la taille du nuage de points est beaucoup trop grande pour être disponible dans un navigateur Web, une compression numérique est nécessaire.
«Si vous jouez à un jeu vidéo, vous utilisez un modèle polygonal, et c'est également ce que vous voyez dans le spectateur», explique Rossi. Essentiellement, les contours 3D d'un objet sont aplatis, formant des milliers de polygones (principalement des triangles) qui représentent la surface de l'objet. En tant que polygones, ces triangles peuvent être représentés selon deux dimensions (couleurs, ombrages et textures sont ajoutés à la surface de l'objet), puis repliés en une forme 3D qui capture la plupart des détails visuels de l'original, mais dont la taille du fichier est petite. assez pour charger dans un navigateur Web.
Dans le rendu du Gunboat Philadelphia ci-dessus, par exemple, les utilisateurs peuvent examiner les planches texturées du navire pour voir l'endroit où il a été touché par un boulet de canon britannique en octobre 1776.
Le visualiseur permet aux utilisateurs d’explorer ces modèles en détail: faire pivoter les éléments, en isoler différents composants, les mesurer à l’aide d’outils intégrés et créer des vues spécifiques pouvant être partagées sur des médias sociaux ou intégrées à un site Web ou à un blog. vidéo. Il permet également d'effectuer une visite guidée virtuelle de l'objet (en cliquant sur l'icône de globe), avec du texte, des images et une vidéo qui accompagnent un ensemble spécifique de vues et permettent aux utilisateurs d'apprendre le contexte historique et scientifique. «L’explorateur 3D vous permet de raconter une histoire», déclare Rossi. "En gros, vous pouvez utiliser le modèle 3D comme échafaudage pour raconter l'historique d'un objet."
Le personnel du bureau de numérisation voit des dizaines d'utilisations potentielles pour ces modèles: les enseignants peuvent les utiliser comme outils pédagogiques, les chercheurs peuvent les utiliser pour analyser leurs propres artefacts et les partager avec leurs collègues, et surtout, ils permettront au public de plus facilement appréciez des millions d’objets Smithsoniens, à la fois exposés et cachés dans des archives. Autrefois, les masques de plâtre - tels que celui d'Abraham Lincoln, fabriqué peu après sa mort - étaient à la hauteur de la technologie utilisée pour préserver la forme tridimensionnelle d'un spécimen ou d'un artefact. Désormais, la capture numérique des contours d'un article en trois dimensions peut être réalisée avec des lasers et des logiciels.
En plus des versions compressées de ces artefacts disponibles dans les visualiseurs, le bureau de numérisation a également mis à disposition les jeux de données 3D pleine taille au téléchargement, ce qui permettra aux utilisateurs d'utiliser des imprimantes 3D pour recréer les objets en détail, à n'importe quelle échelle. Bien que l’impression 3D à la maison en soit encore à ses balbutiements, elle devient de plus en plus économique, avec des modèles de base maintenant disponibles pour quelques centaines de dollars. «Nous pensons que les conséquences sont assez lourdes», déclare Rossi.
Jusqu'à présent, le bureau de numérisation a numérisé des centaines d'objets. Pour le premier lot d'éléments visibles, ils ont choisi un échantillon représentant tous les domaines de recherche du Smithsonian: art, histoire et science, transmis avec des artefacts inestimables, des spécimens anciens et, dans le cas d'une orchidée, une réalité vivante. organismes.
Ce fossile de baleine, par exemple, a été scanné quand des dizaines de restes de baleines datant de sept millions d'années ont été découverts au Chili, sur le chemin de la construction imminente d'une route panaméricaine. Pour préserver les spécimens dans leur contexte géologique, Metallo, Rossi et d’autres les ont scannés en 3D. "Nick Pyenson envisage déjà d'utiliser ces téléspectateurs pour partager des informations avec des chercheurs chiliens", a déclaré Rossi. "Donc, ce site n'existe plus au Chili, mais tout le monde peut toujours en prendre des mesures et utiliser ces données."
La numérisation a également été mise à profit dans le cadre de projets internes du Smithsonian, tels que la numérisation complète de Dinosaur Hall afin de documenter la position de tous les spécimens de la salle avant sa fermeture l'année prochaine pour une rénovation complète. Dans le cadre de ce projet, l'équipe a scanné le mammouth laineux représenté ci-dessus.
«C’était un défi, non seulement à cause de la taille mais aussi de la complexité de celle-ci», déclare Rossi. Pour capturer les contours de chaque côte et de chaque défense, Metallo et lui ont dû positionner leurs scanners dans plus de 60 points de vue différents, puis ont soigneusement assemblé les ensembles de données pour obtenir un animal complet.
Ils sont aussi devenus petits avec des spécimens tels que l'abeille ci-dessus, provenant de la collection d'entomologie du Smithsonian. Afin de capturer des détails aussi petits que les poils de son abdomen, Metallo et Rossi ont utilisé un micro-scanner, similaire à un scanner médical, mais capable de capturer des objets plus petits à haute résolution.
Avec leur technique de numérisation appliquée et un nouveau moyen de partager leurs données avec le public, les projets de Rossi et Metallo sont d’augmenter l’ampleur de leurs opérations. «La prochaine étape est grande: numériser des centaines ou des milliers d'objets par an, au lieu de quelques dizaines», explique Rossi. Il n’est peut-être pas possible de capturer numériquement l’ensemble des 137 millions d’articles du Smithsonian, mais ils souhaitent en numériser autant que possible.
Pour le reste du premier lot de modèles, y compris les versions numériques de la combinaison de vol d'Amelia Earhart, une sculpture «Bouddha cosmique» complexe et sculptée datant de 550 AD et les restes d'une supernova lointaine, dirigez-vous vers le site 3D Smithsonian X. La conférence est complète, mais la diffusion simultanée est en ligne, et une vitrine associée de la technologie 3D est ouverte au public.
