(5crédits : Prusa Research)
Synonyme d’applications les plus futuristes telles que la bioimpression de tissus vivants ou d’aliments, l’impression 3D est aussi un outil très efficace pour reproduire de manière très réaliste des pans importants de notre histoire pour mieux comprendre notre passé. Des artefacts aux monuments en passant par les fossiles, de nombreux vestiges historiques ont été restaurés grâce à cette technologie, préservant ainsi la mémoire de notre patrimoine et facilitant son accès.
Dernièrement, c’est Prusa Research, l’un des fabricants les plus populaires d’imprimantes 3D de bureau FFF, qui a tiré parti de sa technologie pour reproduire un crâne grandeur nature de Tricératops. Commandée par le Zoo de Prague, cette pièce de 226 × 153 cm pour 66 kg, est l’une des plus grosses jamais réalisées par l’entreprise Tchèque.
L’une des difficultés qui s’est posée à Prusa, est que ses imprimantes ne sont pas suffisamment grandes pour imprimer d’un seul tenant ce type de pièce XXL. Sa plus grosse machine, la Prusa Xl dispose d’un volume d’impression de « seulement » 36 × 36 × 36 cm. Il a fallu donc imprimer le crâne en plusieurs fois.
Si plusieurs reproductions similaires ont déjà été réalisées par le passé, il s’agissait le plus souvent de machines très grand format prévues à cet effet. L’un des fabricants les plus en pointe sur ce créneau est le fabricant israélien Massivit. Essentiellement tournée vers le marketing et l’événementiel, sa technologie GDP (Gel Dispensing Printing) s’est déjà illustrée en permettant justement la reproduction d’un Tricératops complet.
« Dans notre cas, le résultat était un modèle comportant 5 219 328 triangles, ce qui était parfait car nous avions besoin d’autant de détails que possible »
Prusa raconte que le modèle qui a servi à la reproduction est un crâne de Triceratops provenant du Dinosauria Museum Prague. Vieux de 66 millions d’années, celui-ci appartient à ce célèbre herbivore à trois cornes dont le poids pouvait dépasser les 10 tonnes pour 9 mètres de long et trois mètres de hauteur.
Grâce à la photogrammétrie, une équipe de Prusa Research a réalisé un scan 3D précis du crâne en utilisant un appareil photo reflex numérique standard pour capturer 250 images de haute qualité. Ces images ont ensuite été traitées à l’aide du logiciel Reality Capture, aboutissant à la création d’un modèle 3D impressionnant composé de 5,2 millions de facettes.
« Nous avons utilisé un Fujifilm X-H1 pour prendre près de 400 photos numériques de l’intégralité du squelette du Triceratops. Celles-ci ont ensuite été réduites à 250 meilleures photos que nous avons finalement intégrées au logiciel populaire Reality Capture . » explique Prusa. « Ce progiciel peut analyser des centaines de photos et les transformer en objets 3D détaillés. Cela vient à un prix, cependant – nous avons dû utiliser un GPU GeForce RTX 3080 renforcé pour traiter les photos dans un délai raisonnable. Dans notre cas, le résultat était un modèle comportant 5 219 328 triangles, ce qui était parfait car nous avions besoin d’autant de détails que possible. »
« Il a fallu quatre personnes pour installer le crâne sur une structure de support en acier massive préalablement installée dans le zoo »
Pour réaliser cette énorme pièce, Prusa indique avoir utilisé son logiciel de découpage PrusaSlicer, lequel a permis de diviser le modèle en 34 parties imprimables. Les différentes parties du crâne ont ensuite été imprimées à l’aide de 27 kg de filament PETG noir. Côté post-traitement, ce sont pas moins de deux litres de colle qui ont été utilisés pour relier le tout. Des armatures métalliques ont également été nécessaires pour soutenir l’ensemble, ce qui explique le poids final de la sculpture.
Une fois le modèle sec, celui-ci a été peint avec deux litres de peinture, tandis que les joints ont été masqués avec du mastic. Pour rendre le crâne plus patiné et plus réaliste, une autre couche de peinture a également été appliquée. Enfin, le modèle était recouvert de trois litres d’une revêtement transparent visant à le protéger des intempéries.
« Dès le départ, nous avions prévu d’exposer le crâne. Pour cette raison, nous avons monté un cadre métallique spécial sur mesure dans le crâne, ce qui a porté le poids total à 66 kilogrammes. » commente Prusa. « Il a fallu quatre personnes pour installer le crâne sur une structure de support en acier massive préalablement installée dans le zoo. »
Pour les makers ambitieux qui souhaiteraient reproduire ladite pièce, le musée des dinosaures de Prague a publié son volumineux fichier (25 Mo) sur la plateforme Printables.
*crédits de toutes les photos/images : Prusa Research
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