Brevet FR2748590A1 — publié le 19971114

PROCEDE ET DISPOSITIF DE REPORT DE LIGNES DE STYLE PORTEES SUR UNE FORME REELLE SUR UNE IMAGE TRIDIMENSIONNELLE NUMERISEE La présente invention concerne un procédé de report de lignes de style portées sur une forme réelle en l'occurrence des lignes de style portées par un créateur sur une forme en bois ou en matière plastique, sur une image tridimensionnelle numérisée. L'invention concerne aussi le dispositif associé. Dans le domaine de la chaussure, les créateurs et autres stylistes sont habitués à travailler directement sur des formes volumiques en bois ou en matière plastique sur lesquelles ils tracent directement les contours du nouveau modèle de chaussure qu'ils imaginent avec les différents contours extérieurs apparents de certaines des pièces constituant la chaussure comme le bout, la tige, la claque ou les différentes pièces constituant le quartier arrière. Par ailleurs, les nouvelles méthodes de conception assistée par ordinateur permettent de façon connue, à l'aide de logiciels adaptés, de réaliser le patronage. Ce patronage permet d'obtenir en deux dimensions (2D) la forme des découpes des différentes pièces nécessaires à la réalisation de ladite chaussure. Ces me mes logiciels permettent aussi de réaliser la gradation, c'est-à-dire l'évolution de chacune des pièces en fonction de la pointure. Par contre, on comprend que les créateurs aient beaucoup de mal à apprécier et à transcrire sur une image d'écran les formes qu'ils imaginent. Les outils de dessin informatique relèvent en effet plus du dessin technique que du dessin artistique. a présente invention a pour but de permettre la transcription de formes dessinées manuellement sur des modèles réels vers des modèles virtuels réalisés en trois dimensions et numérisés. Ce procédé de transcription est particulièrement fidèle de façon à respecter la qualité du trait du créateur tout en assurant par la suite le traitement informatique du projet en vue d'obtenir aisément toutes les pièces nécessaires à la fabrication. Ce procédé requiert un matériel peu coûteux et relativement facile à mettre en oeuvre si bien qu'il peut facilement être adapté dans des unités de fabrication anciennes ou partiellement équipées de systèmes informatiques. Selon l'invention, le procédé de report sur une image en 3D numérisée, de lignes de style dessinées sur une forme réelle, notamment pour la fabrication de chaussures, se caractérise en ce qu'il comprend les étapes suivantes - numérisation de la forme réelle en 3D dans une unité de CAO, - visualisation et numérisation de la forme réelle avec ses lignes de style avec au moins une caméra suivant au moins une première et une seconde directions différentes, plus particulièrement orthogonales, par exemple en élévation latérale et de dessus, - transfert de deux au moins de ces images 2D numérisées dans l'unité de CAO, - mise à l'échelle des deux images par rapport à l'image 3D numérisée. - superposition de la première des images 2D numérisée avec une vue de l'image 3D numérisée suivant la même première direction, et tracé sur l'image 3D des lignes de style de l'image 2D, - superposition de la seconde des images 2D numérisée avec une vue de l'image 3D numérisée suivant la même seconde direction, et tracé sur l'image 3D des lignes de style de l'image 2D, et suppression des images 2D pour l'obtention des lignes de style numérisée intégrées à l'image 3D. II est aussi prévu de corriger les aberrations géométriques engendrées par l'objectif de la caméra au moyen d'une grille de calibration. Selon une autre caractéristique le scannage laser est utilisé pour la numérisation en 3D. De façon préférentielle, la forme en bois est enduite d'une coquille mince après la réalisation de l'image numérisée en 3D en sorte de pouvoir retirer la coquille une fois un premier ensemble de lignes de style d'un premier modèle et de pouvoir utiliser de nouveau la même forme en bois et la même image 3D pour la réalisation de lignes de style d'un deuxième modèle, après une enduction d'une nouvelle coquille. L'invention concerne aussi le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé et comprend une unité de CAO, un scanneur laser relié à ladite unité de CAO, une caméra numérique avec un axe de visée montée sur un châssis, elle-même reliée à l'unité de CAO, des moyens support d'une forme réelle, des moyens pour orienter lesdits moyens support par rapport à l'axe de visée de la caméra, et une grille de calibration. La présente invention est décrite selon un mode de réalisation particulier, non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels les différentes figures représentent Figure 1, une vue en perspective d'une forme en bois avec les traits du modèle porté par le créateur; Figure 2, une vue du dispositif de visualisation par caméra et des moyens utilisés pour corriger les aberrations géométriques; et Figure 3, une vue des différentes images utilisées. Sur la figure 1, on a représenté une forme, généralement en bois, correspondant au profil intérieur dans lequel doit loger le pied de l'utilisateur. Cette forme en bois est tout d'abord numérisée en trois dimensions à l'aide d'un scanneur tridimensionnel, ceci de façon connue, et mise en mémoire dans une unité de Conception Assistée par Ordinateur (CAO). En effet, un rayon laser permet de pointer la forme en bois régulièrement sur toute sa surface tandis que deux caméras, orientées de façon adéquate, enregistrent en même temps les coordonnées de l'impact du rayon sur la forme en bois. On obtient donc une image numérisée en trois dimensions (3D), parfaitement identique à la forme en bois. L'avantage, c'est que cette image peut ensuite être utilisée par les différents logiciels de patronage et de gradation. La forme en bois est par ailleurs utilisée par le créateur pour déterminer les contours exacts du modèle qu'il a imaginé et les différentes lignes de jonctions qu'il souhaite voir apparaître, dites lignes de style. Dans ce but, il trempe préalablement la forme en bois dans une composition de polymères pour former une mince pellicule de protection sur la forme en bois. Cette pellicule est appelée coquille. Sur cette coquille, apte au marquage, le créateur porte les différents contours imaginés à l'aide d'un marqueur adapté, par exemple un feutre. C'est cette forme en bois 10 avec la coquille portant les lignes de style 1 2 qui est représentée sur la figure 1. Elle est supportée par une tige verticale 14 montée rotative et pouvant prendre différentes positions angulaires en fonction des besoins. Sur la figure 2, on retrouve la forme en bois 10 montée sur sa tige 14 et de façon complémentaire, une caméra 16 avec un objectif adapté pour couvrir la totalité de la forme en bois 10 en fonction de la distance qui la sépare de cette chaussure. Cette caméra est supportée par un châssis 18 adapté, en l'occurrence une platine montée coulissante sur deux tiges verticales. La caméra comprend une interface numérique. Elle comprend également des moyens permettant le transfert de l'image numérisée en 2D ainsi obtenue vers l'unité de CAO dans laquelle est déjà enregistrée l'image numérique en 3D de la forme en bois. On a représenté également sur la figure 2 un accessoire sous forme d'une grille de calibration 20. Elle permet de rectifier les aberrations géométriques généralement engendrées par les objectifs grand-angle dont les caméras sont nécessairement équipées afin de réduire la distance entre la chaussure et ladite caméra. Cette grille est réversible et sert de fond noir lorsque la caméra travaille sur la prise d'image d'une forme. Le procédé selon l'invention est décrit ci-après en regard de la figure 3 et qui montre un synoptique schématique des différentes images. Les images référencées a à c et b', c' sont des vues des images de l'écran de l'unité de CAO tandis que la vue a' est la forme en bois 10 telle qu'elle se présente dans la réalité. Cette forme en bois 10 représentée sur la figure a' en réel est représentée à l'écran de façon identique sous forme numérisée sur l'image a. Par contre, sur la figure a' on peut remarquer la présence des lignes de style 12 portées par le créateur qui n'apparaissent pas sur l'image a. A l'aide de la caméra, on visualise suivant une première direction, par exemple une vue en élévation latérale, ce qui nous donne l'image numérisée en 2D b' sur laquelle apparaissent les lignes 1 2 visibles selon cette direction, qui est transmise à l'unité de CAO. A l'écran de l'unité de CAO, on peut aussi faire apparaître la forme 3D numérisée de l'image a suivant la même direction pour obtenir une vue en élévation latérale mais cette vue ne comporte pas les lignes de style 1 2. Le technicien peut, à l'aide des outils informatiques, superposer les images b et b' après que les échelles ont été mises en correspondance et les aberrations géométriques corrigées. Ce même technicien est à même de calquer les lignes 12 visualisées en 2D à l'aide de la caméra sur l'image 3D mémorisée. Le résultat est symbolisé sur la figure B sur laquelle on trouve la vue 3D suivant la direction faisant apparaître la vue en élévation latérale avec les tracés correspondant aux lignes 12. Cette opération est répétée suivant une autre direction, de façon préférentielle une direction orthogonale, et dans l'exemple représenté, on a choisi une vue de dessus. Cette étape est représentée sur les figures c et c'. Le résultat de la superposition est représenté sur la figure C qui montre la vue 3D suivant la direction faisant apparaître la vue de dessus avec les tracés correspondant aux lignes 12. La vue en 3D par des fonctions connues permettent à partir des modifications réalisées sur deux plans différents de la vue en 3D d'obtenir une image telle que représentée en A qui est une image 3D sur laquelle sont reportées les lignes 12 de façon parfaitement conforme aux lignes de style portées manuellement par le créateur sur la forme en bois. II suffit ensuite de réaliser le patronage et la gradation nécessaire pour la fabrication des différentes chaussures conformément au modèle et aux desiderata du créateur. Ce procédé permet ainsi de s'affranchir du tracé sur écran par le créateur qui est plus habitué et sensible à un tracé sur une forme en bois qu'il peut toucher tout en obtenant, après mise en oeuvre du procédé selon l'invention, une image numérique en 3D compatible et utilisable en vue d'un traitement par des logiciels complémentaires et spécifiques du domaine concerné, dans le cas présent le domaine de la chaussure. On a présenté un dispositif qui comprend une seule caméra pour des questions de prix de revient de l'installation mais il est possible de supprimer les moyens d'orientation de la forme et de recourir à deux caméras dont les axes de visée sont perpendiculaires tandis que la forme reste immobile. Dans ce cas il faut prévoir les corrections des aberrations géométriques de chacune des caméras qui, comme on le sait, peuvent etre différentes, les objectifs n'étant que rarement identiques même lorsqu'il s'agit de produits de qualité. REVENDICATIONS 1. Procédé de report de lignes de style dessinées sur une forme réelle (10) sur une image en 3D numérisée, notamment pour la fabrication de chaussures, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - numérisation de la forme réelle en 3D dans une unité de CAO, - visualisation et numérisation de la forme réelle avec ses lignes de style avec au moins une caméra (16) suivant au moins une première et une seconde directions différentes, - transfert de deux au moins de ces images 2D numérisées dans l'unité de CAO, - mise à I'échelle des deux images par rapport à l'image 3D numérisée. - superposition de la première des images 2D numérisée avec une vue de l'image 3D numérisée suivant la même première direction, et tracé sur l'image 3D des lignes de style de l'image 2D, - superposition de la seconde des images 2D numérisée avec une vue de l'image 3D numérisée suivant la même seconde direction, et tracé sur l'image 3D des lignes de style de l'image 2D, et suppression des images 2D pour l'obtention des lignes de style numérisée intégrées à l'image 3D. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les première et seconde directions sont orthogonales. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les directions sont orientées pour donner une vue en élévation latérale et une vue de dessus. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les aberrations géométriques engendrées par l'objectif de la caméra sont corrigées au moyen d'une grille de calibration. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'image 3D numérisée de la forme est obtenue par scannage laser. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la forme en bois est enduite d'une coquille mince après la réalisation de l'image numérisée en 3D en sorte de pouvoir retirer la coquille une fois un premier ensemble de lignes de style d'un premier modèle et de pouvoir utiliser de nouveau la même forme en bois et la même image 3D pour la réalisation de lignes de style d'un deuxième modèle, après une enduction d'une nouvelle coquille. 7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de CAO, un scanneur laser relié à ladite unité de CAO, une caméra numérique (16) avec un axe de visée montée sur un châssis (18), elle-même reliée à l'unité de CAO, des moyens (14) supports d'une forme réelle et pour orienter lesdits moyens supports par rapport à l'axe de visée de la caméra, et une grille de calibration (20).