Pourquoi une photo ne peut pas aller droit à l'imprimante 3D

Une photo ne contient aucune profondeur

Une photo est une projection plate : de la luminosité et de la couleur disposées sur une grille. Elle enregistre qu'un nez est plus clair ici et plus sombre là, pas qu'il ressort. La vision humaine reconstruit la profondeur de façon si convaincante qu'il faut un effort pour remarquer que l'information n'est en fait pas là.

Une imprimante a besoin du type de données inverse — une surface fermée en trois dimensions, où chaque point a une position dans l'espace. Rien dans la photo n'indique où se trouve l'arrière du crâne, jusqu'où les épaules s'étendent derrière la poitrine, ni à quoi ressemblent les semelles des chaussures. Tout cela doit être construit.

Ce dont le modèle a besoin et que la photo n'a jamais eu

Une figurine est faite pour environ moitié de surfaces que la référence n'a jamais montrées. L'arrière de la chevelure, le dos de la tenue, le dessous d'un bras, l'espace entre les jambes, le haut d'une épaule vu d'en haut : tout cela est déduit de ce que la photo montre, plus de la connaissance du comportement réel des corps et des vêtements.

C'est pourquoi une seule photo nette vaut mieux que plusieurs photos contradictoires. La reconstruction doit s'engager sur une interprétation unique, et deux photos d'années différentes ou avec des tenues différentes n'affinent pas la réponse, elles l'élargissent.

Pourquoi un résultat 3D issu d'une seule image n'est pas imprimable

Les outils qui génèrent un maillage à partir d'une seule image ont énormément progressé, et leur résultat paraît convaincant à l'écran. Ce n'est toujours pas un objet. On obtient typiquement des coques creuses sans épaisseur de paroi, une géométrie qui s'auto-intersecte, des pièces qui flottent sans attache et des surfaces qui s'arrêtent simplement là où l'appareil photo s'est arrêté.

Un écran pardonne tout cela, parce qu'un écran ne montre jamais qu'un côté à la fois et n'a aucun avis sur la gravité. Une imprimante ne pardonne rien. Transformer ce genre de résultat en quelque chose de fabricable n'est pas une passe de nettoyage ; c'est l'essentiel du travail.

• Une géométrie fermée et étanche, avec une vraie épaisseur de paroi
• Aucune pièce flottante ni auto-intersectée
• Des points d'appui assez larges pour porter le poids au-dessus
• Des détails assez épais pour survivre à la manipulation et au transport

Les lois physiques auxquelles la conception doit obéir

Une figurine doit tenir debout, et le socle doit porter tout ce qui se trouve au-dessus. Cela contraint les poses comme la photographie ne le fait pas : une figure très penchée en avant demande une redistribution de son poids, et un bras levé ou une patte levée demande soit un épaississement, soit un appui.

Les porte-à-faux sont l'autre contrainte. Toute surface qui déborde au-delà d'un certain angle n'a rien sous elle pendant l'impression : la conception est donc ajustée pour que les portées sans appui restent dans ce que le procédé peut tenir. Cela reste invisible sur la pièce finie, et c'est justement le but.

Là où se prennent les décisions humaines

La passe de reconstruction est une suite de jugements plutôt qu'une opération unique. Quels détails portent la ressemblance et doivent être protégés. Quels éléments fins doivent être épaissis, et jusqu'où avant qu'ils ne paraissent faux. Où deux éléments doivent fusionner en une seule forme parce que, séparés, ils casseraient.

Les cheveux sont l'exemple récurrent. Des mèches réalistes sont impossibles à cette échelle, et elles casseraient même si elles ne l'étaient pas : les cheveux deviennent donc des masses sculptées qui se lisent comme la même coiffure à une distance normale. Décider où une masse s'arrête et où la suivante commence, c'est la différence entre une figurine qui ressemble à quelqu'un et une qui ressemble à un mannequin.

La couleur à l'écran et la couleur de la résine sont deux choses différentes

Un écran émet de la lumière ; une surface imprimée la réfléchit. La même couleur nominale est un pixel allumé dans un cas, et un pigment éclairé par ce qui se trouve dans la pièce dans l'autre : une correspondance numérique parfaite donnerait quand même un rendu différent dans votre main.

La palette est donc traduite plutôt que copiée — ajustée pour que les rapports entre les couleurs tiennent sous une lumière normale, sur une surface mate, à petite taille. C'est pourquoi une figurine se photographie un peu différemment de ce qu'elle donnait sur l'écran d'aperçu, et pourquoi cela relève des propriétés du matériau et non d'un défaut d'impression.