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Les nouvelles mains de Saint André: comment la numérisation et l’impression 3D permettent de recréer des œuvres d’art

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Grâce aux scanners 3D et à la fabrication additive, il est possible de numériser, de mettre à l'échelle puis de reproduire ou même de recréer n'importe quel objet. La rétro-conception est utile dans de plus en plus de secteurs

Claudia Damassa, restauratrice d’œuvres d’art, partage son expérience de la restauration de la statue de Saint-André dans l’église du Saint-Nom-de-Jésus à Rome et explique comment les nouvelles technologies ont permis de redonner leur gloire aux chefs-d’œuvre du patrimoine artistique italien. «Je travaille pour la surintendance du patrimoine culturel, pour le FEC (ministère italien de l’intérieur), pour des entités privées, des fondations et des organisations à but non lucratif. J’ai un atelier à Rome mais, pour une meilleure protection des œuvres, j’effectue généralement les travaux de restauration directement sur place».

Le défi : recréer quelque chose d'unique qui n'existe plus.

La restauratrice explique : “Je travaillais à la restauration de la statue en bois de Saint-André datant de la première moitié du XVIIe siècle et conservée dans la sacristie de l’église du Saint-Nom-de-Jésus à Rome.

Après une restauration “traditionnelle”, l’œuvre s’est retrouvée dépourvue de mains : en effet, lors d’une intervention précédente, des mains disproportionnées et inadéquates avaient été insérées. En accord avec la haute surveillance du ministère de la Culture italien, responsable de la direction des travaux, il a été décidé de créer des “nouvelles mains”. Nous étions conscients qu’il fallait trouver une solution qui respecte pleinement la valeur historico-artistique et technique de cette sculpture et qui rétablisse la continuité esthétique qui avait fait défaut à l’œuvre”.

C’est lorsque j’ai été confronté à ce problème particulier de restauration que j’ai rencontré Fabio Mosca de 3DZ Rome. Fabio m’a parlé des différentes solutions que je pouvais adopter grâce aux nouvelles technologies de numérisation et d’impression 3D, et nous avons décidé d’utiliser les possibilités offertes par les nouvelles technologies 3D.

La solution : un processus numérique complet en 3D

3DZ nous a proposé et accompagnés dans une solution de numérisation de l’ensemble du processus de restauration composé de plusieurs étapes :

  • la numérisation 3D
  • traitement par logiciel
  • l’impression 3D pour la reconstruction

 

«Le scanner laser et l’impression 3D qui s’ensuit ont permis de reproduire l’œuvre complète, en produisant de multiples copies des mains manquantes en peu de temps. L’aspect important à souligner est que la technologie 3D permet d’obtenir des copies précises et libres de toute interprétation subjective».  Les avantages de la numérisation du processus sont certainement la réduction du temps et la précision absolue du produit final.

Étape 1 : Numérisation 3D avec Artec Eva

« À l’aide du scanner haute résolution Artec Eva, nous avons numérisé les mains d’une statue en bronze conservée au musée de la même église car, bien que de taille inférieure à celle de la statue de Saint-André, elle présentait des caractéristiques esthétiques similaires», ajoute Claudia Damassa.

Le scanner Artec Eva est facile à utiliser et s’apparente à une camera fonctionnant en 3D. Il capture jusqu’à 16 images 3D par seconde qui sont automatiquement ajustées en temps réel. Vous pouvez les visualiser pendant la numérisation, ce qui rend le processus de capture des données encore plus fluide. 

L’exemple de ce travail reflète un besoin fréquent, non seulement dans un secteur de niche comme l’art, mais réel et perceptible dans un grand nombre de branches. On pense, par exemple, à la nécessité de “recréer” un moule qui n’est plus disponible, ou une pièce de rechange pour un article qui n’est plus en production, ou encore de numériser une “pièce unique”, peut-être avec une géométrie particulièrement complexe. La rétro-ingénierie avec la numérisation 3D devient une aide précieuse. Le scanner permet de capturer, en quelques clics et de manière précise et fiable, tout objet dont la fiche n’est pas en votre possession. Une fois les données capturées, le logiciel fourni vous permet de mettre à l’échelle l’objet selon vos besoins, de le corriger et de l’améliorer. 

Étape 2 : Le traitement des images avec un logiciel 3D

Le restaurateur poursuit : «Une fois que nous avons scanné les mains de la deuxième statue, en raison de leur taille plus petite, nous avons contourné le problème de la taille en recalculant le pourcentage d’agrandissement sur la base de toutes les autres mesures dont nous disposions (longueur totale, tête, torse, jambes, épaules, etc.). Le scanner a également été utilisé pour collecter des données sur les bouts de bois sur lesquels les nouvelles mains devaient être appliquées».

«Ensuite, tous les scans ont été comparés, en simulant sur l’écran les problèmes liés à la jonction entre les bras et les nouvelles mains. Grâce à un algorithme logiciel de soustraction booléenne, il a été possible de parfaire l’alignement des surfaces, avant même l’impression effective des pièces manquantes».

«Nous avons également pu anticiper les problèmes liés au poids des deux pièces à greffer, en travaillant les formes à l’intérieur et, lorsque cela était possible, en les creusant». 

Pouvoir identifier à l’avance les points critiques est un avantage considérable en termes de délais et de coûts pour un projet. Les processus de conception traditionnels, par exemple, impliquent l’application de charges à la pièce déjà finie et les points faibles ne seront mis en évidence qu’à ce stade. Avec un logiciel d’optimisation topologique, comme par exemple Geomagic Design X, on entre les données des charges mécaniques auxquelles la pièce sera soumise, et le logiciel proposera une géométrie optimisée, en “vidant” les parties non soumises aux contraintes de la charge et en garantissant toujours la même résistance que la pièce finale. Cet énorme avantage trouve également une application dans les secteurs industriels où la résistance combinée à la réduction du poids sont cruciales, comme la robotique, le médical, l’automobile, l’aérospatial, etc.

Étape 3 : Impression 3D des nouvelles mains

Après avoir mis à l’échelle, corrigé et amélioré le fichier de numérisation, les nouvelles mains de la statue de Saint-André ont été imprimées en 3D à l’aide d’une imprimante dotée de la technologie SLA de Formlabs, qui garantit un niveau de détail très élevé. Les mains ont été fabriquées à partir d’une résine d’acide méthacrylique, un matériau caractérisé par une excellente stabilité physique et une bonne maniabilité. Après l’application d’un primer, les surfaces se prêtent facilement à la peinture.

La dernière étape de la restauration de la statue de Saint-André a été la peinture des mains avec des couleurs acryliques.

Claudia Damassa ajoute : «Dans le domaine des applications de restauration, les principaux avantages de l’impression 3D sont certainement l’extrême précision, la rapidité d’exécution et l’excellente aptitude au traitement de la pièce imprimée. Il est également essentiel que les pièces obtenues se prêtent à une finition précise et facile (ponçage, fraisage, peinture). Je prévois également d’utiliser le processus de numérisation et d’impression 3D pour de futures restaurations, et je surveille avec grand intérêt l’arrivée de nouveaux matériaux d’impression ».

Collaboration avec 3DZ, un partenaire expert

Grâce aux conseils de nos experts en impression et numérisation 3D, ce projet a été mené à bien avec d’excellents résultats, en sélectionnant la technologie, les outils et les matériaux les plus appropriés. 3DZ est un revendeur qui possède une expérience de plus de dix ans dans le domaine de la technologie 3D et qui accompagne les entreprises dans le choix de la meilleure solution pour leurs besoins. Contactez-nous : nos experts en impression 3D et en numérisation 3D sont à votre disposition.

 

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