Sur le scan de chevaux et leur présentation numérique sous forme d’art avec Artec Leo

Un nouveau projet artistique passionnant reposait sur le scan et le traitement de données 3D de chevaux de toutes tailles.

« La majorité des gens décréteraient qu’il est impossible de scanner un cheval ! », reconnaît Tove Kjellmark, l’artiste suédoise qui s’est attelée à la tâche colossale de scanner plusieurs chevaux pour une prochaine exposition artistique.

« Personne ne l’a jamais fait, poursuit-elle. Alors, j’ai décidé de le faire ! »

Le concept

C’est l’idée même de capturer le mouvement qui inspire à Tove Kjellmark son art.

« Je m’intéresse depuis longtemps au scan des corps en mouvement, raconte-t-elle. Ces résultats-ci sont ceux qui me satisfont le plus. »

Combiner le scan 3D avec cette philosophie – à savoir que le mouvement est de l’art en soi – a conduit à l’organisation d’une exposition à Stockholm prévue pour avril 2022 et intitulée « Le cheval, le robot et l’immesurable ». L’idée : repousser les limites de la mesurabilité, examiner la corporalité en mouvement, et l’interaction entre un humain, un cheval et un robot. Le projet : scanner des chevaux immobiles et en mouvement, et créer une série artistique à partir des résultats.

Jusqu’à présent, l’artiste a scanné 10 chevaux, et approche actuellement de son objectif final : exposer une collection de petites et grandes sculptures de ces chevaux, imprimées en 3D partiellement ou en entier, et diverses configurations de ces créatures sublimes sous différentes formes.

Tove Kjellmark a collaboré avec Scan 3D Innovations AB, partenaire d’Artec 3D en Suède, dont le directeur général Teddy Larsson a proposé son aide pour le scan et la formation. « La créativité de Tove repose sur l’association des sculptures en 2D et en 3D, et les scanners Artec sont devenus ses outils de prédilection en raison de leur facilité d’emploi et de leur qualité, explique-t-il. Grâce à eux, elle obtient les résultats dont elle a besoin, raison pour laquelle notre collaboration a pu naître. »

Peu importe la rapidité et la fluidité du scan, numériser un cheval exige plusieurs paires de mains.

Comment scanner un cheval

Pour réussir le scan d’une créature à la fois grande et bien souvent agitée, plusieurs éléments doivent être pris en compte.

« Nous tressons toujours la crinière du cheval, de façon à faciliter le scan », commente Tove Kjellmark, précisant que numériser les détails complexes de la crinière n’était pas crucial pour ce projet, même si le scanner aurait tout à fait pu le faire.

Élément suivant : le mouvement naturel des chevaux, qui va d’un petit battement de la queue à un cabrer complet sur les membres postérieurs. Ici, il est essentiel de travailler en étroite collaboration avec les dresseurs. « Je demande aux dresseurs de maintenir le cheval le plus immobile possible », explique-t-elle, soulignant l’importance pour les chevaux de se sentir en sécurité près du scanner.

« Les chevaux reniflent un peu le scanner parce qu’ils réagissent à tout, ajoute Tove Kjellmark. Ils réagissent un petit peu aux lumières clignotantes mais cela n’a pas posé de problème avec Leo, qui a fait un excellent travail. »

Le scan sans fil avec Leo facilite grandement le scan des chevaux.

Si le premier scan a été effectué avec Artec Eva, les lumières clignotantes du petit mais puissant scanner 3D rendaient les chevaux nerveux. Est ensuite venu le tour d’Artec Leo, qui s’est révélé être la solution idéale. « Avec Leo, vous n’avez pas les mêmes sons ni une fréquence de lumière aussi élevée », explique Teddy Larsson. Sans fil et doté d’un traitement embarqué, Leo a permis de scanner rapidement et précisément les chevaux sous tous les angles.

Le scan peut être terminé rapidement, de quelques secondes pour la tête du cheval, jusqu’à plusieurs minutes pour son corps entier. Malgré la nature de la tâche, le processus lui-même est extrêmement simple.

« Je commence par un côté, scanne en faisant le tour jusqu’à la tête, numérise l’avant, puis me déplace vers l’autre côté, explique Tove Kjellmark. Si tout se passe comme prévu, cela prend… quatre secondes, peut-être ? C’est vraiment rapide ! »

En ce qui concerne les chevaux entiers – même dans le cas d’animaux imposants mesurant entre 170 et 180 cm au garrot, le scan peut être achevé en un peu plus d’une minute – « à condition qu’ils se tiennent tranquilles », précise-t-elle en riant.

Et même quand les choses ne se déroulaient pas comme prévu – autrement dit, si le cheval bougeait et perturbait le scan –, le maintien du suivi s’est toujours fait sans accroc, ce qui était particulièrement important quand le cheval était impatient. Même si le cheval bougeait, le scanner était capable d’identifier les points déjà numérisés, et de reprendre là où il s’était arrêté.

« C’est fantastique. Le scanner est vraiment intelligent. C’est incroyable – je n’aurais jamais pensé pouvoir scanner aussi vite ! », se réjouit Tove Kjellmark.

Les points de suivi ont permis un scan rapide malgré les mouvements du cheval.

Tove Kjellmark souhaite exposer plusieurs sculptures de chevaux en mouvement, dans différentes poses, et avec des associations créées à partir de diverses positions. L’exposition inclura également au moins un cheval entier et parfait – cette acquisition complète des données du cheval est spécialement prévue pour une utilisation en mouvement.

« Je voulais qu’un cheval en particulier soit parfait, explique-t-elle. Pour ce faire, j’ai scanné le cheval deux fois : un scan incluait tout sauf la tête, qui a été scannée séparément. »

Une fois le scan terminé, le transfert des données et leur traitement ont pu commencer.

Comment traiter un cheval

En ce qui concerne sa méthode, Tove Kjellmark explique qu’elle examine d’abord toutes les données dans Artec Studio. « J’examine les données du scan et regarde toutes les images – par exemple, pour un seul côté du cheval, nous avons 1 524 clichés. Ensuite, je visionne la séquence comme si elle était animée. Certaines parties ne sont pas importantes, alors je peux les supprimer immédiatement. »

Après avoir répété ce processus pour différents scans et diverses parties du cheval, elle aligne celles-ci.

Outre l’alignement, la Fusion nette dans Artec Studio s’est également révélée être un outil dynamique pour ce projet. « Grâce à la Fusion nette, vous pouvez vraiment tout voir, commente-t-elle. Par exemple, la douceur du pelage, même s’il est ras, les muscles du cheval – tout. »

L’utilisation de différentes fonctionnalités d’Artec Studio sur les données du scan 3D acquises a permis d’atteindre les résultats recherchés par Tove Kjellmark.

En plus de la Fusion nette, Tove Kjellmark soumet aussi les données à une Fusion rapide. D’après elle, la facilité d’emploi d’Artec Studio a offert une opportunité artistique inattendue : pouvoir aligner les différentes parties soi-même, de façon à créer une multitude de modèles à partir du même scan. Cette possibilité a été particulièrement intéressante pour l’utilisation artistique des données de scan des chevaux.

« Une fois que le modèle est prêt, on peut faire deux ou trois choses différentes avec lui, explique Tove Kjellmark. J’imprimerai d’abord une version miniature du cheval entier pour le voir en vrai – le modèle parfait. »

Ensuite, le modèle 3D complet sera découpé en tranches, agrandi, et imprimé à une plus grande échelle. Parallèlement, le modèle complet est envoyé à ses collègues, qui travaillent avec le logiciel de capture de mouvement Qualysis. Dans celui-ci, ils ajouteront les données 3D du cheval aux données de capture de mouvement enregistrées. Puis, à l’aide du logiciel Maya, les données de capture de mouvement sont fusionnées avec les données du scan tandis que le modèle est placé sur les points de capture de mouvement.

Les données de capture de mouvement sont combinées avec les données du scan 3D pour le modèle final.

Faire bouger les chevaux

Ce cheval suédois connaît bien Artec Leo.

Si la plupart des projets de scan 3D reposent sur la numérisation de l’objet le plus fidèlement possible à l’original, cette future exposition se distingue par son utilisation créative des données de scan. La combinaison des logiciels utilisés ici crée un espace où le cheval est libre de bouger, de se cabrer et de galoper – aussi bien en vrai que virtuellement.

Les données peuvent être soit traitées et mises en mouvement, soit superposées pour créer une immense sculpture grandeur nature du cheval à chaque étape de son cabrer, trot, galop, ou tout autre mouvement.

Après le scan, les chevaux ont été animés une image à la fois et mis en mouvement.

Les chevaux ont été scannés, mais le travail n’en est pas pour autant fini. Alors que l’exposition du mois d’avril 2022 approche, Tove Kjellmark a plein d’idées pour exploiter les médias 3D.

Une autre possibilité pour son exposition ? Projeter un modèle 3D d’un cheval entier dans la salle sous la forme d’un hologramme. « C’est une chose que je n’ai jamais essayée, précise l’ambitieuse artiste. Mais j’y songe depuis plusieurs années. »

D’après Teddy Larsson, ce projet illustre parfaitement ce que les scanners et le logiciel Artec offrent de mieux.

« Le génie contenu dans les algorithmes d’Artec Studio, et son association puissante avec les scanners ? Voilà la magie d’Artec 3D », souligne-t-il.