Réalité augmentée avec le Merge Cube
Le "Merge Cube" est un cube présentant un motif différent sur ses 6 faces sur lequel des applications dédiées peuvent superposer un modèle numérique 3D (en réalité augmentée):
 |
Selon l'application utilisée, l'utilisateur va pouvoir, en mode réalité augmentée avec son smartphone, avec ou sans casque de réalité virtuelle, manipuler le système solaire, un cerveau, un coeur qui bat, voire même des modèles 3D personnels. Il pourra interagir avec ces modèles pour accéder à de l'information et les observer sous tous les angles et dans les moindres détails. |
|---|
Voici quelques exemples :
Applications |
Utilisation dans un cadre pédagogique |
|---|---|
|
(gratuit) |
Cycle 3 : Découverte du système solaire 2nde : Rappels sur le système solaire et ses différents objets célestes, ordre des planètes et leur nature gazeuse ou rocheuse, position de la ceinture d'astéroïdes |
|
(gratuit) |
2nde : Circulation atmosphérique, couvert nuageux, couvert végétal, aérosols, température de surface, extension des glaces en fonction du temps. TS spécialité : Atmosphère, hydrosphère et Climats, données de la NASA et du NOAA |
|
(1,09€, appareil sous iOS uniquement)
|
Cycle 4 : Anatomie du coeur et des poumons Seconde : Anatomie intra-cardiaque et mouvement des valves Première S et terminale S : Anatomie du cerveau |
Comment superposer un modèle 3D personnel sur le Merge Cube, tel un crâne de Toumaï ou un modèle moléculaire exporté depuis Libmol.org, ou un fossile scanné en 3D par photogrammétrie ?
C'est la fonction de l'application gratuite "Object viewer" associé au site "Miniverse". Cela nécessite dans un premier temps de se créer un compte sur le site Miniverse, puis une fois connecté, se rendre dans la partie "Mes objets" et enfin "Ajouter nouveau". Uploader le fichier contenant le modèle 3D (.fbx, .obj, .stl, .dae, .blend, .gltf, .zip) qui ne doit pas dépasser 100 Mo. Quand celui-ci est chargé, un code est donné qu'il suffira de transmettre aux élèves. Sur les smartphones, démarrer l'application Object Viewer et entrer le code en question (Essayez par exemple "VPKQLV").
 |  |
|---|
Avec votre compte, sur l'application Object Viewer, vous retrouverez automatiquement les modèles que vous avez chargés sur Miniverse. Vous pouvez affiner la superposition du modèle 3D sur le cube. Les outils d'édition permettent en effet, notamment d'agrandir, déplacer selon les trois axes, voire même de positionner le modèle en dehors du cube. Pour l'instant, il n'est hélas pas encore possible d'annoter le modèle (sauf si cela est prévu dans le fichier de base).
Comment cela peut-il servir en classe?
- Mettre à disposition des élèves des fossiles, des modèles moléculaires et de multiples autres objets que l'on ne possède pas concrètement dans son établissement.
- Aider à comprendre une structure complexe en parallèle d'une activité pratique traditionnelle (ultra-structure d'une cellule par exemple).
- Contribuer à réaliser des productions originales à partir du screencasting vidéo de l'écran du smartphone.
- Il peut être un élément d'une énigme au sein d'un escape game pédagogique : le joueur peut avoir à trouver un code et l'utiliser avec une tablette ayant l'application Object Viewer activée et ainsi accéder à de nouveaux indices en réalité augmentée grâce au Cube.
Comment se procurer le Merge Cube ?
Le merge Cube est pour l'instant disponible que sur le marché américain mais il est possible d'en commander via des sites commerçants en ligne (Les prix peuvent fortement varier. Le prix conseillé est 15€ sans les frais de port.). Le cube est en mousse dans une boite de protection transparente qui peut servir aussi de support.
Il est également possible de fabriquer son propre Merge Cube en papier ou carton, au prix du temps de découpage et collage (qui peut être fait par les élèves eux-mêmes). Des patrons comme celui-ci sont trouvables gratuitement sur Internet. Cependant la superposition du modèle 3D sur le cube est bien moins précise et plus saccadée. L'expérience reste tout de même très spectaculaire.
Quelques modèles 3D prêts pour le Merge Cube avec l'application "Object Viewer"
| Nom du modèle | Code pour Object Viewer |
|---|---|
Crânes de Primates fossiles |
|
| Crâne de Sahelanthropus tchadensis (Toumaï) | VPKQLV |
| Crâne de Homo floresiensis (LB1) | QDKENR |
| Crâne de Homo erectus
(T. Noiriel d’après un fichier Sketchfab de l’Ohio State University Art and Design) |
NVY226 |
|
Crâne de Homo erectus (pas de vue inférieure) (T. Noiriel d’après un fichier Sketchfab du Department of Archaeology, UCC, teaching collection) |
1YN5KJ |
|
Crâne de Homo heidelbergensis (T. Noiriel d’après un fichier Sketchfab de Geoffrey Marchal) |
55L080 |
|
Crâne d'Homo floresiensis (T. Noiriel d’après un fichier Sketchfab de Thomas Flynn) |
R6DME8 |
|
Crâne de Homo rudolfensis KNMER 1470 (T. Noiriel d’après un fichier de Africanfossils.org) |
KV5K84 |
| Crâne de Australopithecus africanus
(T. Noiriel d’après un fichier sketchfab du Department of Archaeology, UCC, teaching collection) |
2V9BVJ |
|
Crâne de Paranthropus robustus (T. Noiriel d’après un fichier sketchfab de musehome) |
NVYNMD |
|
Crâne de Homo naledi (T. Noiriel d’après un fichier de Morphosource, University of the Witwatersrand Evolutionary Studies Institute, Johannesburg, Gauteng, South Africa , Wits-Dinaledi-Reconstruction-1) |
WKR8BV |
|
Crâne de Homo neandertalensis (T. Noiriel d’après un fichier du MNHN fourni par Antoine Balzeau) |
GMJ90X |
|
Crâne de Homo habilis KNMER 1813 (T. Noiriel d’après un fichier de Africanfossils.org) |
6RV6WK |
|
Crâne de Homo erectus KNMER 3733 (T. Noiriel d’après un fichier de Africanfossils.org) |
R6DMG8 |
|
Crâne de gorille (T. Noiriel d’après un fichier Sketchfab de Benoît Rogez) |
6RV0VK |
|
Crâne de bonobo (T. Noiriel d’après un fichier Sketchfab de HannahNewey) |
GMJX02 |
|
Crâne de chimpanzé commun (T. Noiriel d’après un fichier Sketchfab de UhK8WwEp0Vnfbni) |
LVGPMQ |
|
Crâne de chimpanzé commun (O. Vandendorpe) |
BL40V0 |
Traces fossiles d'une activité culturelle |
|
|
Vénus de Willendorf (P. Cosentino) |
GMJ2GQ |
|
Feuille de laurier solutréenne (P. Cosentino) |
KV5DK5 |
Crânes de Mammifères |
|
|
Crâne de lion (N. Cohen) |
XK080W |
|
Crâne de cheval (N. Cohen) |
EX6J6Q |
| Crâne humain | EX6K9V |
|
Crâne de lapin ( lapin genre Sylvilagus C.Foveau d'après un fichier Sketchfab : archaeology labs of North Carolina at UNC-CH ) |
NVY506 |
|
Crâne de chat 1 (C. Foveau d'après un fichier Sketchfab de Paolo Alemani Osteoarc Collection) |
JY9D4P |
|
Crâne de chat 2 (N. Cohen d'après un fichier Sketchfab de DocCopemys) |
6RV2E0 |
Organes humains |
|
| Coeur humain (C.Foveau) | P4PM1Q |
| Cerveau humain (C.Foveau) | EX65QX |
|
Oreille interne humaine (by P. Cosentino-W. Robert J. Funnell, PhD; Sam Daniel, MD, CM; and Daren Nicolson, MD, CM at McGill University) |
GMJ2G2 |
| Clitoris avec complexe veineux de Kobelt (by P. Cosentino & O.Fillot) | KV5DE9 |
|
Embryon humain 4 semaines (C.Foveau d'après un fichier Sketchfab auteur: Aaron Ellis ) |
55L6GY |
|
Appareil reproducteur de la femme en section (C.Foveau d'après un fichier Sketchfab auteur: cvallance01 ) |
92EGV5 |
|
Appareil respiratoire (C.Foveau d'après un fichier Sketchfab auteur: E-learning University Medical Center Groningen) Appareil bronchique avec quelques alvéoles pulmonaires devant les poumons Appareil bronchique avec quelques alvéoles pulmonaires sans les poumons
|
55LJ9B R6DKW1 0VPD56 |
Molécules |
|
| Molécule d'adénosine diphosphate (ADP) : Surface | DL4MKE |
| Molécule d'adénosine diphosphate (ADP) : Sphères, coloration NPK | 1YNEP5 |
| ADN : bâtonnets, coloration par nucléotides | NVYKQX |
| substrat enzyme : ADN /enzyme Xp (par Xavier Vilport) | YVP8LQ |
Modèles cellulaires |
|
| Modèle de cellule animale | YVP58R |
| Modèle de cellule végétale | 1XV0DX |
| Modèle de neurone (C.Foveau à partir d'un fichier Sketchfab de Jandys) | 92EXR0 |
| Neurone annoté 1 | EX6JYY |
| Neurone annoté 2 | 1YNRWK |
Modèles géologiques |
|
|
Zone de subduction (coupe crustale 3D) (T. Noiriel d’après Profil crustal de P. Cosentino) |
55LYEB |
|
Zone de subduction complète (plan de Benioff, métamorphisme SV -> SB -> Eclogites, déshydratation, origine magma) (T. Noiriel d’après Profil crustal de P. Cosentino) |
QD045G |
|
Zone d'accrétion océanique (coupe lithosphérique 3D) (T. Noiriel d’après Profil crustal modifié de et par P. Cosentino) |
BL4R54 |
| Zone de rift médio-atlantique (P. Cosentino) | 8ER20R |
| Massif du Chenaillet (P. Cosentino) | VPKW6V |
| île de la Réunion (P. Cosentino) | NVYW2X |
Espèces disparues |
|
|
Dodo Model (N.Cohen d'après un fichier Sketchfab du musée Horniman) |
8ER8R8 |
|
Crâne de Tyrannosaurus (Frédéric Labaune d'après un fichier Sketchfab de 3dhdscan ) |
49GKGQ |
|
- la comparaison des membres antérieurs de l’homme, du tigre et du cheval (Luc Liénard d’après le fichier « Limb Comparison » de Hong Nguyen sur SketchFab) |
BL4 8L4 |
|
- Le fossile de Cœlophysis (exposé au muséum d’histoire naturelle de Londres) (Luc Liénard d’après le fichier « Cœlophysis » de Matthew Schroyer sur SketchFab) |
JYJ J1J |
|
- Un nid de protocératops andrewsi (reconstitution exposée au muséum d’histoire naturelle de New-York) (Luc Liénard d'après le fichier « Protoceratops andrewsi - AMNH » de Shellie Luallin sur SketchFab) |
VP0 05P |
Point technique concernant l'import de modèles 3D dans Miniverse : les modèles avec texture risque de ne pas se charger correctement dans Object viewer si le modèle que vous avez importé ne respecte pas certaines limitations. Après avoir téléchargé le modèle 3D de votre choix sur votre ordinateur depuis Sketchfab, il faut vérifier que les dimensions du fichier de texture (un .jpg en général) ne dépassent pas les 2048x2048px et ne pèse pas plus de 15Mo. Si c'est le cas, il faut modifier les dimensions à ces valeurs avec un éditeur de photographie comme Photoshop ou Photofiltre par exemple. Quand le fichier a été modifié, zippez l'ensemble des fichiers et envoyez sur Miniverse. Toujours vérifier ensuite avec un Merge Cube.
Point technique concernant l'import de modèles moléculaires avec formes et couleurs particulières : Ouvrir le fichier pdb de votre choix avec le logiciel Chimera. Mettre en forme la molécule ou des parties de molécules avec les outils de Chimera (qui ressemblent à ceux de RASTOP). Il est possible de sélectionner des résidus, des chaines, des atomes en particuliers, d'attribuer des couleurs et des formes (boules, et bâtonnets, sphères etc.). Exporter la scène en passant par le menu "File" et enregistrer au format .dae . Zipper le fichier puis l'importer dans Miniverse.
Point technique sur la colorisation de modèles 3D sans texture : Importer l'objet sous Paint 3D. L'objet peut être sous-couché de sa couleur principale avec l'outil de remplissage. Ensuite, les détails se font au pastel, au crayon, à l'aérographe en variant les épaisseurs. C'est assez facile de s'en sortir car l'outil est convivial avec ses retours. Pour les ajouts type flèches ou formes, il existe des outils préexistants très pratiques. L'ajout de légendes sur l'objet se fait à coups de tampons, les dits tampons étant préparés sous Paint en 2D au préalable (écriture et fond). Il ne reste alors qu'à tamponner l'objet où on veut. L'enregistrement peut se faire sous différents formats mais un seul permet de conserver les textures sans rien faire de plus pour le Merge Cube : le format .fbx. Attention toutefois de ne pas le conserver que sous cette forme car il est très difficile de revenir le modifier par la suite.
Grégory Michnik, Lycée de l'Escaut - Valenciennes
Thierry Noiriel, Lycée Camille Claudel - Fourmies
Christophe Foveau, Collège Saint Exupéry - Solesmes
Stéphane Notredame
Olivier Vandendorpe
Didier prévost
