Découvrir la modélisation et l’impression 3D : Le guide complet pour débutants et professionnels

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Guide Modelisation 3D, Impression 3D, Modélisation 3D

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Introduction

C’est la révolution technologique majeure à cheval entre la fin du 20e siècle et le début du 21e. Pour certains, il s’agit de la troisième révolution industrielle. L’impression 3D a modifié le fondement même de la production dans des secteurs d’activités aussi divers que l’industrie aéronautique et automobile, la médecine, l’architecture et l’immobilier, l’enseignement, le design, la mode, la musique, la bijouterie, et même l’alimentation. Qui aurait, en effet, songé, il y a seulement trente ans, que nous pourrions utiliser l’impression 3D, la fabrication additive par ajout de matière en couche successive, pour reconstruire une mâchoire, un genou, créer une prothèse de hanche ou même fabriquer une voiture ? Cette technologie s’est démocratisée et aujourd’hui les professionnels comme les particuliers débutants peuvent avoir accès à la modélisation 3D et à l’impression 3D à condition d’être bien formés. Comme préalable à cette formation nous vous proposons de découvrir à travers notre guide impression 3D les avantages de cette impression 3D ainsi que les meilleures applications de modélisation 3D. Alors suivez le guide impression 3D et désormais rêvez en trois dimensions !

I – La Modélisation 3D en accéléré

La question mérite d’être posée. Qu’est-ce que la modélisation 3D ? Par raccourci de langage, on évoque souvent le processus de créer et d’imprimer un objet en 3D par le terme générique : impression 3D. Mais, en vérité, l’essentiel du travail réside dans la modélisation 3D, l’étape préalable, qui vous permettra de créer, grâce à l’utilisation d’applications d’impression 3D, le modèle tridimensionnel virtuel d’un objet physique, d’une scène ou d’un bâtiment. Grâce à ces applications d’impression 3D, vous découvrirez les secrets pour reproduire fidèlement et virtuellement la taille, la forme, la texture d’un objet réel ou imaginaire. Nous vous proposons, dans un premier temps, de vous guider sur le chemin de la modélisation en vous donnant un premier aperçu très général des grandes étapes de cette modélisation 3D.

La conceptualisation

Tout commence par ce que vous avez dans la tête. Votre idée. La conceptualisation constitue ce fil invisible qui relie votre cerveau à votre ordinateur. Cette réflexion primaire vous permettra de retenir ou d’écarter des idées, ou de tester directement des formes de bases dans l’application afin de vérifier la faisabilité du projet sans perdre de temps.

La modélisation 3D

Vous êtes désormais dans le vif du sujet. Dans la Conception Assistée par Ordinateur (CAO). Les logiciels d’impression 3D vous permettront de procéder à la modélisation d’un objet en 3D. Des objets de différentes natures, simples ou complexes, mais aussi des bâtiments, des environnements et des paysages. La progression passera par l’exploitation de formes simples, comme des polygones, des pyramides, des cubes, des sphères, des cônes mais aussi par la création plus ardue de courbes uniformes ou de courbes non uniformes. Un panel de possibilités qui donnera vie à votre imagination.

La texturation

Le modèle terminé, il ne vous reste plus qu’à lui donner du corps, à le texturer afin de le doter d’un aspect réaliste et stylisé. Il s’agit alors de lui attribuer des couleurs, des motifs et des détails en surface comme des bosses ou des reflets. Tout pour que cela paraisse le plus réaliste possible.  

Rendu et traitement

L’étape finale de la modélisation 3D consiste à générer des images ou des séquences animées réalistes en tenant compte de l’éclairage, de l’ombrage et des autres effets visuels.
guide modelisation 3d

II - Des secteurs d’activité transfigurés par la modélisation 3D.

Les secteurs d’activité dans lesquels la modélisation 3D est applicable sont innombrables. On pense évidemment, en tout premier lieu, au divertissement.  La modélisation 3D est largement employée dans la réalisation des effets spéciaux, la conception des jeux vidéo, de films et des programmes télévisés. Certaines productions sont même entièrement créées à l’aide d’une application d’impression 3D. Mais on retrouve également les avantages de l’impression 3D dans des activités bien plus inattendues.

Médecine et santé

La modélisation 3D est principalement utilisée dans l’imagerie médicale et pour la planification chirurgicale. C’est probablement l’application la plus significative puisqu’elle touche à la santé et à la vie même de l’Homme. En effet, la possibilité de reproduire précisément des organes, des os et des tissus favorise grandement la réalisation des diagnostics, la planification des traitements et plus généralement l’avancée, à pas de géants, de la recherche médicale. A l’instar de la radio, du scanner ou de l’IRM, l’impression 3D est devenu un outil indispensable à l’exercice de la médecine. A tous les niveaux, avec la possibilité acquise de créer un matériau semblable à un os ou encore de fabriquer des prothèses et des implants, qu’il s’agisse de hanches artificielles ou d’appareils dentaires ou auditifs personnalisés. Le champ des possibles reste ouvert et débouchera inexorablement, dans l’avenir, vers la création d’organes transplantables.

Industrie aéronautique et automobile

La modélisation 3D est aujourd’hui indispensable pour étudier et réaliser le design des véhicules. Il permet également d’effectuer des simulations réalistes afin de tester une idée ou un véhicule avant même sa construction. Application moins connue, l’impression 3D donne aussi le pouvoir de tester les véhicules et leurs composants. La publicité s’est également largement emparée du procédé. De nombreuse pubs comportent des images 3D si réalistes qu’il est pratiquement impossible de discerner les séquences filmées des projections 3D. Le même processus est utilisé dans l’aéronautique puisque les avions et les fusées sont aussi des véhicules qui réclament, plus encore, une particulière acuité dans la fabrication et la surveillance des instruments de sécurité. Airbus produit déjà certaines parties de ses avions grâce au procédé d’impression 3D. L’avantage de l’impression 3D, ce sont les pièces 30 à 55 % plus légères en comparaison de celles traditionnelles fabriquées à la main. Encore un peu plus haut dans l’espace, Space X, l’entreprise dirigée par Elon Musk, est parvenu à remplacer certains composants (métalliques) de ses fusées par des pièces imprimées en 3D.

Architecture et bâtiments

Comme pour le design, la modélisation et l’impression 3D sont devenus les outils nécessaires et indispensables aux architectes et aux designers même si le coup de crayon reste, dans ces métiers, très utiles aussi. Ils utilisent la modélisation 3D pour créer des représentations visuelles détaillées de bâtiments, de décorations d’intérieur et de paysages. Ces modèles permettent de communiquer efficacement la vision du designer aux personnes susceptibles d’investir, à la clientèle, et par extension au grand public. Au-delà du conceptuel, le matériel s’est aussi épris de la technologie puisqu’une entreprise a déjà bâti dix maisons et une villa par impression 3D. Une startup américaine a même imprimé une maison entière en 24 heures seulement. Le principal avantage de cette impression 3 D ? Les entreprises de construction estiment une économie de 25 % à 40 % par rapport aux coûts engendrés par la construction classique d’une maison, l’impression 3D permettant notamment de réduire la quantité de béton utilisée.

Alimentation

Plus surprenant encore, la cuisine, symbole de la tradition, s’est tournée aussi vers cette innovation. Ainsi, certains restaurants impriment désormais leurs plats en 3D.  Elle donne cette possibilité de reproduire des formes et des dessins qu’un cuisinier ne pourrait pas esquisser.

Design de produits et fabrication

La modélisation 3D est une offrande à la créativité. Plus besoin pour les designers de se restreindre dans leur processus de création. Les idées peuvent être infinies et se matérialiser par la visualisation en simulant des fonctionnalités avant la finalisation et la production d’un objet. Qui plus est, l’innovation offre un moyen efficace et respectueux de l’environnement de développer des prototypes.

Enseignement et formation

La transmission reste une valeur essentielle de notre société. Et dans ce cadre-là aussi, la modélisation 3D s’inscrit parfaitement dans la dispense du savoir. Elle est utilisée dans un contexte éducatif pour enseigner des concepts sur une variété de sujets, comme les sciences, en général, mais aussi dans des matières plus inattendues comme la géographie ou l’histoire. Elle permet aux étudiants ou aux personnes en formation d’interagir avec des modèles virtuels et des simulations dans des environnements contrôlés et sécurisés.

III - Les applications de l’impression 3D

Maintenant que nous disposons d’une vision globale du procédé de modélisation et d’impression 3D et de leur application concrète dans les différents secteurs d’activités, il reste à sélectionner le bon outil qui favorisera la réalisation de nos projets. Nous vous proposons dans ce guide impression 3D une sélection à la fois des meilleurs logiciels pour débuter en modélisation 3D, mais aussi les cinq meilleures applications de l’impression 3D dans l’industrie.

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