Révéler le visage de Robert Ier, roi des Écossais : le scan 3D dans la médecine légale et l’archéologie

Face Lab 3D, basé à Liverpool, utilise la technologie de scan 3D d’Artec pour des recherches archéologiques et en médecine légale, les arts de l’installation, et un nouveau programme de second cycle universitaire de MA en Arts dans les Sciences.

Face Lab est un groupe de recherche basé à l’Ecole d’Art et de Design de l’Université John Moore de Liverpool. Le groupe effectue des recherches archéologiques et en médecine légale ainsi que des travaux de consulting pour des organisations comme la Police, des musées nationaux et internationaux et les instituts de médecine légale.

En utilisant le scan 3D et d’autres technologies de pointe, Face Lab effectue des analyses craniofaciales, qui identifient des corps non identifiés pour des enquêtes médico légales ou des personnages historiques pour une représentation archéologique. L’équipe produit des images faciales à la suite de la découverte de corps décomposés et travaille en collaboration avec des archéologues pour découvrir à quoi auraient ressemblé des personnes décédées sur la base des crânes retrouvés et des témoignages historiques.

La recherche liée à la décomposition post mortem, la reconstruction craniofaciale, l’éthique de l’exposition et l’animation faciale est conduite dans un laboratoire hautement spécialisé qui est équipé avec les dernières technologies, dont des scanners et imprimantes 3D, de même que des logiciels de modélisation 3D, texturisation, animation et reconstruction haptique. Face Lab rend ses recherches accessibles par ses activités d’engagement public et ses contributions à des expositions du monde entier.

Mark Roughley, de chez Face Lab, scannant un visage lors d’un événement public récent.

Ajouter l’Artec Spider à la boîte à outils de Face Lab

Face Lab a approché Patrick Thorn & Co., un partenaire Or d’Artec au Royaume Uni pour acheter un scanner 3D de haute précision Artec Spider ainsi qu’un pack de batterie Artec pour remplacer leur scanner 3D dépassé qui avait une résolution plus faible et ne capturait pas les couleurs.

« Nous avions vu Patrick auparavant lorsqu’il faisait une démonstration pour une autre partie de l’Université, » déclare Mark Roughley, Assistant de Recherche et d’Enseignement à Face Lab et pour le programme de MA en Arts en sciences.

Quand la commande a été faite, Patrick lui-même a installé le système Artec et a conduit une formation d’une journée complète couvrant les capacités du scanner et le logiciel de scan 3D et post-traitement Artec Studio.

« Le système portable Artec, simple d’utilisation, est portable et précis, deux choses importantes lorsqu’on utilise le scanner sur des restes humains pour une reconstruction faciale 3D, surtout sur site dans des lieux du monde entier, où le pack de batterie Artec est essentiel, » déclare Mark.

Un membre de l’équipe du Face Lab scannant les restes du ‘Liffs Low Man », in situ au Musée de Buxton.

La capacité de capturer la couleur était très attractive pour l’équipe du Face Lab et vue comme hautement bénéfique pour leur recherche en animation faciale, car avoir des visages en 3D qui incluent des textures photographiques permettent à l’équipe de produire des animations faciales plus réalistes. Face Lab crée aussi une base de données de visages 3D et de caractéristiques faciales telles que les oreilles, avec des textures photographiques qui peuvent être utilisées pour ajouter une peau réaliste à des représentations 3D archéologiques dans un logiciel de modélisation 3D tel que ZBrush.

L’Artec Spider permet un scan rapide et précis de crânes humains, qui étaient difficiles à scanner en 3D auparavant. Cette capacité est une partie intégrale du processus de travail 3D du Face Lab lorsqu’ils produisent des représentations faciales de personnes du passé.

Un scan 3D du visage avec les textures photographiques capturées en utilisant l’Artec Spider

Reconstruire le visage de Robert le Bruce, Roi des Ecossais

Bien que Face Lab ait été formé seulement en 2014, les chercheurs du groupe ont eu un énorme succès dans leur analyse craniofaciale. La représentation faciale la plus récente de l’équipe, celle de Robert le Bruce, Roi des Ecossais de 1306 à 1329, produite en collaboration avec l’Université de Glasgow, a commencé avec le scan 3D d’un des rares moules du crâne de Robert, en prêt du Hunterian Museum en Ecosse. Ceci était la première étape pour pouvoir démarrer le processus de reconstruction faciale 3D, en utilisant le système de sculpture haptique utilisé par l’équipe de Face Lab. Les images de Robert le Bruce ont connu une publicité internationale quand elles ont été publiées en décembre 2016 et sont apparues dans un documentaire de BBC Alba intitulié « Ceann an Righ ».

Le roi Robert the Bruce : les étapes de la représentation faciale. Image avec l’aimable autorisation du Face Lab LIMU et de l’Université de Glasgow

L’Artec Spider du Face Lab a maintenant voyagé dans toute l’Europe et le Royaume-Uni pour scanner des restes humains. Sa portabilité a permis au Face Lab de scanner des restes humains sur site et dans des collections de musée dont l’accès est restreint. Certaines des représentations finales qui ont débuté avec un scan 3D du Spider peuvent être maintenant trouvées au Musée Bryggens en Norvège, au Buxton Museum et au Trinity College de Dublin.

Scanner pour des installations artistiques

Face Lab a travaillé avec la bio-artiste Gina Czarnecki et le Professeur John Hunt en 2015 dans le cadre de leur projet « Heirloom » (héritage), qui a été depuis exposé dans le monde entier, le plus récemment à la FACT (Foundation for Art and Creative Technology) à Liverpool dans le cadre de leur exposition « Il n’existe pas une chose telle que la gravité ». Utilisant l’Artec Spider, Face Lab a scanné en 3D les visages des filles de Gina avec l’intention de l’artiste d’imprimer en 3D les visages sur du bio-verre et d’ensuite créer des portraits 3D vivants des deux filles en faisant croître des cellules collectées à l’intérieur de leur bouche sur les visages délicats en verre.

L’ « Heirloom » 2017 de Gina Czarnecki et du Professeur John Hunt. Image avec l’aimable autorisation de FACT

En 2016, Face Lab a collaboré avec les nominées du Prix Turner, Jane et Louise Wilson pour leur exposition « Soleil Mort Vivant : Nous Mettons le Monde Devant Vous » au MIMA (Middlesbrough Institute of Modern Art). Face Lab a scanné les visages des artistes (Jane et Louise sont des vraies jumelles) et en utilisant les données 3D, ont produit des animations de leurs visages se transformant l’un en l’autre, conduisant à la création du visage moyen de Jane et Louise. Cette vidéo a été incluse dans leur installation, aux côtés d’une impression 3D du visage moyen généré qui avait été défiguré avec des blessures symbolisant celles infligées aux soldats de la Première Guerre Mondiale.

Image du « Nous mettons le monde devant vos yeux » de 2016 de Jane et Louise Wilson. Avec l’aimable autorisation des artistes.

Le début d’un programme de MA en Arts dans les Sciences à la Liverpool School of Art and Design

Caroline Wilkinson, Mark Roughley et Kathryn Smith de l’équipe du Face Lab ont établi un programme de second cycle enseigné en 2016 à la Liverpool School of Art and Design, intitulé MA Arts dans les Sciences. Le programme représente une opportunité unique pour des artistes de collaborer dans le domaine de la santé publique, de l’astrophysique, des sciences du sport, de la technologie, de la pratique de musée, de l’informatique, de la médecine et de la médecine légale. Dans le cadre de ce programme, mes étudiants sont exposés aux pratiques 3D du Face Lab et suivent des séances de formation avec l’Artec Spider et son logiciel. Actuellement, deux étudiants terminent des projets de recherche utilisant la solution Artec.

« Depuis que nous avons acheté la solution, l’assistance de Patrick Thorn a été excellente, » déclare Mark. « Nous avons eu des mises à jour du logiciel Artec Studio qui ont rendu le passage du scan au modèle fini vraiment simple à faire. La mise à jour inclut la fonction Pilote Automatique qui simplifie encore plus le traitement – ce qui est essentiel avec les étudiants et tous les types d’utilisateurs. »

Un scan 3d capturé avec l’Artec Spider dans le cadre d’un projet d’étudiant en MA en Arts dans les Sciences pour créer une base de données de scans 3D d’oreille

« L’Artec Spider permet au Face Lab et aux étudiants en Arts dans les Sciences d’explorer de nouveaux domaines de la recherche en Arts et Sciences et d’interagir avec des artistes et des musées de manière nouvelle et intéressante, » déclare Mark. « Travailler avec Artec et Patrick Thorn a fait de cette solution une partie facile à intégrer et précieuse de notre processus. Lorsque nous aurons besoin d’un nouveau scanner, nous n’hésiterons pas à les contacter. »