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 :

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"

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