Utiliser le scan 3D pour l’estampage d’os oraculaires vieux de 3 000 ans

Parc du site archéologique national de Yinxu (Photo : 163.com)

Les os oraculaires de Yinxu

Les inscriptions sur os oraculaires sont les caractères systématiques les plus anciens connus en Chine et en Asie de l’Est, avec une histoire remontant à plus de 3 000 ans. Les os oraculaires ont principalement été découverts dans la région du village de Xiaotun, près d’Anyang, dans la province du Henan. Historiquement baptisée Yin, Anyang a été la capitale de l’ancienne dynastie Shang. Les inscriptions sur os oraculaires sont généralement gravées sur des carapaces de tortues ou des os d’animaux, et la plupart de leur contenu est lié à la divination par les familles royales Yin et Shang.

Aujourd’hui, la recherche portant sur les os oraculaires suscite un vif intérêt dans le monde entier. Actuellement, plus de 150 000 os oraculaires ont été découverts, près de 2 500 caractères ont été identifiés, et environ 2 000 caractères doivent encore être déchiffrés. Plus de 500 chercheurs chinois et étrangers se penchent sur les inscriptions sur os oraculaires, et plus de 3 000 monographies et articles ont été publiés. L’étude des os oraculaires favorise également le développement de diverses disciplines telles que la linguistique, l’histoire, l’ethnologie, l’astronomie, la météorologie, l’agriculture, la médecine, la géographie historique, et l’archéologie.

Le 26 décembre 2017, les os oraculaires ont été inscrits dans le registre Mémoire du monde de l’UNESCO, un répertoire du patrimoine documentaire mondial.

Ciselage d’un os oraculaire (Images issues du documentaire « La Dynastie des os oraculaires » diffusé par CCTV)

L’ancienne méthode d’estampage des inscriptions

Depuis la découverte d’inscriptions sur os oraculaires par l’épigraphe Wang Yirong durant la période Guangxu sous la dynastie Qing, les chercheurs et passionnés d’inscriptions sur os oraculaires doivent relever un défi essentiel : transcrire, diffuser, et partager les informations textuelles contenues sur les os oraculaires sans endommager les os eux-mêmes.

La technique traditionnelle appliquée dans le milieu universitaire est celle de l’estampage, une méthone ancienne utilisée en Chine. Avant l’apparition des technologies modernes, l’estampage a permis de préserver au mieux l’apparence et les détails d’origine d’un objet. Par ailleurs, des estampages répétés permettent d’obtenir de multiples estampages identiques, de la même manière qu’avec l’impression. La possibilité de réaliser des estampages est un outil essentiel pour les spécialistes en os oraculaires.

Réalisation d’un estampage (Image issue du documentaire « La Dynastie des os oraculaires » diffusé par CCTV)

Lors de l’estampage, vous devez appliquer du papier humide sur les os oraculaires et appuyer légèrement avec une brosse pour presser le papier sur les gravures. Lorsque le papier a quelque peu séché, l’encre est appliquée uniformément. Le papier est ensuite retiré pour obtenir un estampage en noir et blanc.

Bien que l’estampage soit la principale technique de transcription au sein du monde universitaire, elle comporte de nombreuses limites. Par exemple, l’os oraculaire doit être manipulé lors de l’estampage, ce qui peut l’abîmer. Qui plus est, les résultats de l’estampage final dépendent de la température et de l’humidité, ainsi que du niveau de compétence de l’opérateur.

L'arrivée du scan 3D

Le Dr Li Zongkun est professeur et superviseur de doctorat en humanités à l’université de Pékin, qui abrite une collection de plus de 4 000 os oraculaires. Dévoué à la recherche et à l’enseignement de la paléographie et des os oraculaires, le Dr Li transmet à ses étudiants son savoir-faire en matière d’estampage en s’appuyant sur sa longue expérience. Cette technique a toutefois certaines limites pratiques et exige un contact physique avec les os.

Un jour, le chercheur a croisé le chemin des technologies 3D et a décidé de les examiner de plus près : pour voir à quel point elles pouvaient s’appliquer à son travail sur les os oraculaires.

Université de Pékin

Pour tester son idée, le Dr Li a demandé à un spécialiste en scan 3D d’ASAHI-3D, revendeur de confiance d’Artec 3D, de scanner un os oraculaire issu de la collection de l’université à l’aide d’Artec Space Spider. En qualité de partenaire d’Artec en Chine, ASAHI-3D travaille en étroite coopération avec l’université de Pékin et propose de nombreuses solutions de scan 3D.

À scanner : un os gravé destiné à la divination. (Photo : Université de Pékin)

L’objet choisi pour le scan était un os gravé utilisé pour la divination. Long de 31,1 cm et large de 16,1 cm, l’os fait partie de la collection prisée de l’École d’archéologie et de littérature de l’université de Pékin, et date de la dynastie Shang (il a donc plus de 3 000 ans).

L’os contient 45 caractères sur sa face avant, et un caractère presque entièrement effacé à l’arrière, symbolisant les inscriptions sur os de la dynastie Shang. Cet os peut également être assemblé avec un autre petit os (Collection des os oraculaires, n° 11574) conservé dans la Bibliothèque nationale. Les deux inscriptions divinatoires présentes sur l’os ont trait à la guerre.

Le Dr Li aux côtés d’un spécialiste d’ASAHI-3D (Image issue du documentaire « La Dynastie des os oraculaires » diffusé par CCTV)

ASAHI-3D a choisi Artec Space Spider pour numériser les deux faces de l’os oraculaire. D’après Jiao Chunliang, directeur technique d’ASAHI-3D : « Artec Space Spider est un scanner 3D incroyable qui joue un rôle crucial dans une multitude de projets de scan. Une acquisition précise est possible même sans cibles ni préparatifs, ce qui permet de créer une copie numérique réaliste. L’absence de contact garantit l’intégrité des reliques culturelles. D’un vase en cloisonné du début de la dynastie Qing à l’armée de terre cuite, la rétro-ingénierie de petits objets devient simple comme bonjour. Space Spider a rendu possibles de nombreux modèles remarquables. »

Artec Space Spider en train de scanner l’os oraculaire (Image issue du documentaire « La Dynastie des os oraculaires » diffusé par CCTV)

Une technique perfectionnée

Space Spider peut commencer à acquérir des données en un seul clic, et ce sans cibles. Le spécialiste doit simplement diriger le scanner vers l’os à une distance de 20-30 cm. Au fur et à mesure que le scanner est déplacé autour de l’os, les données de surface 3D acquises s’affichent sur l’écran de l’ordinateur en temps réel.

Une fois la face avant de l’os scannée, l’os est tourné et scanné de la même façon. La séance de scan ne dure que quelques minutes en tout.

Capture d’écran d’Artec Studio montrant le scan de l’os oraculaire (Image issue du documentaire « La Dynastie des os oraculaires » diffusé par CCTV)

Les données de scan sont ensuite traitées dans Artec Studio. Après la suppression des valeurs aberrantes, les scans avant et arrière de l’os oraculaire sont alignés, de façon à avoir un modèle complet. Puis, on effectue un enregistrement global et on utilise des algorithmes de fusion pour créer le maillage final.

L’os oraculaire contient une grande quantité de détails de surface, ce qui peut représenter un défi pour reproduire la texture. Néanmoins, la fonctionnalité de texture photoréaliste d’Artec Studio répond totalement aux exigences du client et, sans devoir utiliser un autre logiciel, les couleurs originales ont été reproduites grâce aux textures en haute résolution captées à l’aide de divers équipements de photogrammétrie (par ex. : des reflex numériques). Avec pour résultat final : un modèle réaliste complet de l’os oraculaire, qui convient parfaitement à la recherche et à toute une série d’autres applications.

Gros plan du modèle en couleur

Après le traitement des scans dans Artec Studio, le modèle 3D peut être exporté dans un logiciel tiers, tel que Geomagic ou ZBrush, pour être davantage modifié. Une fois le scan terminé, le spécialiste du scan a pu présenter des informations exhaustives sur l’os oraculaire grâce à l’estampage numérique réalisé à partir des données du scan.

Recourant à une méthode différente d’acquisition de données provenant du passé, un estampage numérique scanné en 3D d’os oraculaires offre sans nul doute possible une abondance de possibilités pour l’archivage numérique et les expositions.

Estampage numérique (à gauche), comparé aux données de scan d’Artec Space Spider

Travailler avec Space Spider signifie qu’aucun spray ou cible n’est nécessaire pour numériser les os oraculaires, soit zéro risque d’abîmer ces artefacts inestimables. Le processus complet de scan ne dure que quelques minutes. Ensemble, les données de haute qualité de Space Spider et les algorithmes efficaces d’Artec Studio garantissent une taille de fichier relativement légère, ce qui réduit la durée de traitement du scan. Par conséquent, des modèles 3D couleur en haute résolution sont produits rapidement et facilement.

Une multitude de possibilités

Concernant le recours au scan 3D pour la conservation du patrimoine, « les technologies de scan 3D sont en mesure de satisfaire la demande croissante en numérisation de reliques culturelles, explique le client. Elles ont prouvé qu’elles étaient des outils fiables pour l’archivage et la restauration d’un patrimoine précieux, et ont inspiré de nouvelles idées et approches. C’est une innovation à laquelle nous devons prêter davantage attention. »

« C’est un honneur pour nous de participer au scan d’os oraculaires, ajoute Jiao Chunliang d’ASAHI-3D. C’est une toute nouvelle méthode d’enregistrement de l’histoire qui est très importante pour la conservation du patrimoine et l’archivage numérique. Nous espérons que, d’un point de vue technique, ce processus est efficace et que les clients sont satisfaits. Une fois toutes les données acquises, il est possible de présenter les modèles 3D des os oraculaires dans un environnement de RV ou RA, et de mettre ainsi le patrimoine culturel à la portée des étudiants aux quatre coins du pays. »