Brevet FR3009641A1 — publié le 20150213

- La présente invention concerne un procédé de sculpture didactique numérique interactif en ligne qui enseigne l'apprentissage d'un art ancestral par le couplage de logiciels et d'un dispositif 3D avec lequel on applique une résine en relief. L'apprentissage de la sculpture nécessite la maîtrise du dessin, des formes, des proportions, des volumes et des surfaces dans l'espace. Deux techniques dominent depuis toujours. La taille définitive de la matière dans un bloc solide avec des outils percutants de type marteaux utilisés avec des burins. Le sculpteur 10 enlève une partie de la matière qu'il ne peut pas remplacer, cette technique a pour inconvénients de risquer d'enlever trop de matière obligeant le sculpteur de modifier ou bien de recommencer sa sculpture. La taille ou le rajout de matière dans un bloc de pâte molle avec les doigts ou avec des outils de forme, cette technique a pour 15 inconvénients le retrait et la déformation de la sculpture à la cuisson ou bien l'apparition de fentes au séchage. Le procédé de sculpture selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients. Il comporte en effet selon une première caractéristique un jeu de 88 cartes virtuelles, par exemple de 12 centimètres x 8 20 centimètres. Les cartes enseignent une méthodologie de visualisations spatiales de reproductions et de créations d'ceuvres d'art en trois dimensions. Trois logiciels spécifiques numérisent, découpent et restituent une sculpture selon trois axes fixes X Y Z qui convergent par le centre de gravité virtuel de la sculpture. Le premier logiciel numérise la 25 sculpture en 3D suivant X Y Z et suivant son centre de gravité virtuel V. Le deuxième logiciel découpe la sculpture suivant XY Z à partir de sa section la plus grande en tranches virtuelles dont les normales sont toutes colinéaires à la même direction de tranchage et espacées d'une distance constante. Le troisième logiciel définit le contour de chaque 30 tranche de la sculpture suivant X Y Z, il les imprimes et il les numérotes sur un film souple transparent. - 2 - Les trois axes X Y Z et le contour de la première tranche sont transférés avec le film numéro un sur un support en contreplaqué. La première tranche est modelée avec le dispositif 3D en forme de stylo avec lequel on applique une résine liquide spécifique à froid sans retrait qui polymérise rapidement à température ambiante. Le contour de la deuxième tranche est transféré sur la première tranche suivant X Y Z avec le film numéro deux. La deuxième tranche est modelée avec le dispositif 3D sur la première tranche. Les tranches suivantes sont superposées suivant leur numérotation par strates les unes sur les 10 autres jusqu'à la dernière tranche et modelées les unes sur les autres selon la même technique. Les 88 cartes sont réparties en 22 séquences de 4 cartes qui comprennent chacune une leçon recto et une leçon verso. Elles représentent les 176 leçons théoriques et pratiques du procédé de sculpture. Les 22 séquences se répartissent par thèmes de la manière 15 suivante : - séquence 1 : les chiffres et les lettres. - séquence 2 : les frises. - séquence 3: les formes géométriques. - séquence 4 : les coiffes et les tresses. 20 - séquence 5 : les profils. - séquence 6: les cheveux. - séquence 7 : les oreilles. - séquence 8: les nez. - séquence 9 : les bouches. 25 - séquence 10 : les yeux. - séquence 11: le drapé. - séquence 12 : les sceaux et la monnaie. - séquence 13 : le bas relief. - séquence 14 : le haut relief. 30 - séquence 15 : la ronde bosse. - séquence 16 : l'Égypte. - séquence 17 : la Grèce. - séquence 18 : l'Italie. - séquence 19 : le cheval. - séquence 20: les animaux. - séquence 21 : les masques et les statuettes. 5 - séquence 22 : le métal et le bois. Selon des modes particuliers de réalisation le dispositif 3D se compose de quatre éléments : - une plume qui dépose une résine spécifique sur un support en contreplaqué ou bien sur un support en résine polymérisée. 10 - une buse qui guide la plume en position ouverte et en position fermée. - une valve sensitive électromagnétique qui commande et régule automatiquement le débit du flux de la résine dans le dispositif 3D. - un réservoir dans lequel on verse de la résine liquide. Les dessins annexés illustrent l'invention : 15 La figure 1 représente le transfert des trois axes X Y Z et celui du contour de la première tranche avec le film numéro un sur un support en contreplaqué, du bas relief égyptien de la leçon 3 de la séquence 7 du procédé de sculpture. La figure 2 représente le tracé en relief du contour de la première tranche 20 avec le dispositif 3D. La figure 3 représente le remplissage en relief de la première tranche avec le dispositif 3D. La figure 4 représente le transfert du contour de la deuxième tranche sur la première tranche polymérisée suivant les trois axes X Y Z avec le film 25 numéro deux et son remplissage en relief avec le dispositif 3D. La figure 5 représente les transferts des contours des cinq éléments : l'oeil, le nez, les lèvres, le menton et l'oreille selon les trois axes X Y Z avec le film numéro trois que l'on trace en relief avec le dispositif 3D. La figure 6 représente la coloration et la finition du bas relief. 30 La figure 7 représente la plume et la valve en coupe longitudinale en position ouverte à l'échelle 3. La figure 8 représente la plume et la valve en perspective en demi coupe AB à l'échelle 3 et les trois joints (7) (8) (9) à l'échelle 6. La figure 9 est une vue en coupe de la buse (2) de la partie fixe de la valve (3F) de la partie mobile de la valve (3M) du joint torique (9) de la 5 plume (1) et de la lumière (6) à l'échelle 3 en vue éclatée. La figure 10 représente la plume (1), la buse (2), la valve (3) et le réservoir (4) en coupe longitudinale en position fermée à l'échelle 3. En référence à ces dessins, le dispositif 3D comporte une plume (1) qui au contact avec la surface à sculpter coulisse dans la buse (2). La 10 plume déclenche automatiquement l'ouverture de la valve sensitive (3). La résine contenue dans le réservoir (4) descend par gravité jusqu'à la base de la valve sensitive (3), elle passe simultanément par les trois canaux obliques (Cl) (C2) (C3) qui sont situés dans la partie inférieure de la valve. Les trois canaux sont positionnés à 120° l'un de l'autre, ils 15 alimentent en résine la lumière (6) qui alimente l'extrémité de la plume (1) qui permet à la résine de sortir du dispositif 3D et de se fixer sur le support. Dès que le contact de la plume avec la surface à sculpter est interrompu, sous la poussée électromagnétique de la bague (3M), la lumière (6) s'obture automatiquement et la résine cesse de s'écouler. 20 Trois joints hybrides : à chicane (7) à lèvre (8) et torique (9) isolent la partie fixe de la partie mobile de la valve sensitive, ils empêchent tout reflux de résine et d'air dans le réservoir (4). Reflux qui compacterait la résine contenue dans le réservoir (4) en la polymérisant. Le procède de sculpture couplé au dispositif 3D sont, selon 25 l'invention particulièrement destinés : à l'enseignement de la sculpture en ligne sans maîtriser le dessin, à l'apprentissage de la réalisation de copies de sculptures sans utiliser le pantographe, au développement de la créativité artistique de tous les types de modelages d'art en trois dimensions, quelle que soit la forme, le matériau ou bien l'échelle de 30 l'oeuvre finale. REVENDICATIONS1) Procédé de sculpture didactique numérique interactif en ligne caractérisé en ce qu'il comporte un jeu de 88 cartes virtuelles réparties en 22 séquences de 8 leçons qui enseignent l'apprentissage d'un art ancestral avec trois logiciels spécifiques qui numérisent qui 5 découpent et qui restituent, une sculpture, selon trois axes communs X Y Z qui convergent par le centre de gravité virtuel V de la sculpture, que les trois logiciels calculent en simultané. Le premier logiciel numérise la sculpture en 3D suivant X Y Z et suivant son centre de gravité virtuel V. Le deuxième logiciel découpe la sculpture suivant X Y Z à partir de sa 10 section la plus grande en tranches virtuelles dont les normales sont toutes colinéaires à la même direction de tranchage et espacées d'une distance constante. Le troisième logiciel définit le contour de chaque tranche de la sculpture suivant X Y Z, qu'il imprime et qu'il numérote sur du film souple et transparent. 15 2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les trois axes X Y Z et le contour de la première tranche sont transférés sur un support en contreplaqué avec le film numéro un sans que l'élève maîtrise le dessin, les formes, les proportions et les surfaces dans l'espace. 20 3) Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que le contour de la première tranche et la première tranche sont modelés en relief avec un dispositif 3D pour sculpter en forme de stylo, avec lequel on applique une résine liquide a froid sans retrait qui polymérise rapidement à température ambiante. 25 4) Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que le contour de la deuxième tranche est transféré sur la première tranche après sa polymérisation avec le film numéro deux suivant X Y Z. La deuxième tranche est modelée en relief sur la première tranche avec le dispositif 3D selon la même technique. Les tranches suivantes sont 30 superposées suivant leur numérotation par strates les unes sur les autres, tranche par tranche après polymérisation de la tranche- 6 - REVENDICATIONS précédente, jusqu'à la dernière tranche et modelées les unes sur les autres selon la même technique. 5) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque séquence enseigne un thème différent : 5 - séquence 1 : les chiffres et les lettres. - séquence 2 : les frises. - séquence 3 : les formes géométriques. - séquence 4 : les coiffes et les tresses. - séquence 5 : les profils. 10 - séquence 6 : les cheveux. - séquence 7 : les oreilles. - séquence 8 : les nez. - séquence 9 : les bouches. - séquence 10: les yeux. 15 - séquence 11: le drapé. - séquence 12 : les sceaux et la monnaie. - séquence 13 : le bas relief. - séquence 14 : le haut relief. - séquence 15 : la ronde bosse. 20 - séquence 16 : l'Égypte. - séquence 17 : la Grèce. - séquence 18 : l'Italie. - séquence 19 : le cheval. - séquence 20 : les animaux. 25 - séquence 21 : les masques et les statuettes. - séquence 22 : le métal et le bois. 6) Procédé selon la revendication 1 et la revendication 5, caractérisé en ce que les 22 séquences représentent 176 leçons au terme desquelles tout élève a la capacité de créer ou bien de copier une 30 sculpture avec ou sans facteur d'échelle quel que soit le matériau ou la finition de l'oeuvre finale sans utiliser le pantographe et sans maîtriser le dessin.- 7 - REVENDICATIONS 7) Dispositif 3D pour la mise en oeuvre du procédé de sculpture selon la revendication 3 et la revendication 4 caractérisé en ce qu'il a la forme d'un stylo qui permet de dessiner et de remplir des formes en relief grâce à une valve sensitive électromagnétique qui s'ouvre automatiquement au contact de la plume sur un support rigide, qui régule et contrôle le flux de la résine dans celle-ci, qui se ferme automatiquement dès que le contact de la plume avec le support à sculpter est interrompu. 8) Granulé thermoplastique selon la revendication 7 caractérisé en ce que la valve sensitive est fabriquée par injection avec un nanocomposite électromagnétique spécifique qui est obtenu par mélangeage de nanopoudres d'oxydes métalliques et de nanoparticules colloïdales qui composent le nanocomposite comprenant une structure cristalline de type R2 Fe 14 B qui a une conductivité magnétique supérieure aux aimants classiques, dont sa formulation est la suivante : (Felmt) 55xyzwn (B1pCp) x0HTizVwMn Formulation dans laquelle : - 54 à 55% en volume de la phase magnétique dure de la structure cristalline est de type R2FE14B. - R2FE14B a une taille de grain de 17 nm à 210 nm, dans lequel la phase magnétique douce a une taille moyenne de grain d'environ 5 nm à environ 80 nm. - La phase magnétique douce comprend du a-Fe et un borure de fer ferromagnétique. 9) Résine composite selon la revendication 3, la revendication 4 et la revendication 7 caractérisée en ce qu'elle se compose d'un mélange de plâtre, de résine urée formol, de charges minérales inertes, de liant hydraulique d'anhydride naturel, de poudres d'algues marines déshydratées, de NH4C1, de K2SO4, de fibres de verre, d'additifs d'hydrofugation et d'additifs antistatiques qui lui confère des propriétés mécaniques et thermiques élevées, résine qui se prépare et s'utilise à froid, viscoélastique, fluide, fixante, qui polymérise rapidement à température ambiante, ne- 8 - REVENDICATIONS comporte aucun retrait, non toxique, se nettoie et se dilue à l'eau, elle est ininflammable. Les proportions sont indiquées ci après : - plâtre 55 parties en poids. - résine urée formol 21 parties en poids. 5 - charges minérales 17 parties en poids. - liant hydraulique 1 partie en poids. - algues déshydratées 1 partie en poids. - NH4C1 1 partie en poids. K2SO4 1 partie en poids. 10 - fibres de verre 1 partie en poids. - additifs d'hydrofugation 1 partie en poids. - additifs antistatiques 1 partie en poids. 10) Dispositif 3D pour sculpter selon la revendication 3, la revendication 4, la revendication 7, la revendication 8 et la revendication 15 9, caractérisé en ce que l'outil a la forme d'un stylo qui se compose de quatre éléments : une plume (1) qui au contact avec la surface à sculpter coulisse dans la buse (2). La plume déclenche automatiquement l'ouverture de la valve sensitive (3). La résine contenue dans le réservoir (4) descend par gravité jusqu'à la base de la valve sensitive (3), elle passe 20 simultanément par les trois canaux obliques (Cl) (C2) (C3) qui sont situés dans la partie inférieure de la valve. Les trois canaux sont positionnés à 120° l'un de l'autre, ils alimentent en résine la lumière (6) qui alimente l'extrémité de la plume (1) qui permet à la résine de sortir du dispositif 3D et de se fixer sur le support. Dès que le contact de la 25 plume avec le support à sculpter est interrompu, sous la poussée électromagnétique de la bague (3M), la lumière (6) s'obture automatiquement et la résine cesse de s'écouler. Trois joints hybrides : à chicane (7) à lèvre (8) et torique (9) isolent la partie fixe de la partie mobile de la valve sensitive, ils empêchent tout reflux de résine et d'air 30 dans le réservoir (4). Reflux qui compacterait la résine contenue dans le réservoir (4) en la polymérisant.