Faits :
A.
A.a. A._, né en 1955, travaillait en qualité de termineur en horlogerie au service de l'entreprise B._. Le 9 novembre 2006, alors qu'il circulait à faible vitesse au volant de son scooter, il a glissé et chuté sur la chaussée, ce qui lui a occasionné une fracture pluri-fragmentaire de l'épine tibiale du genou droit. Il a été opéré le 13 novembre suivant à l'Hôpital C._. La Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents (CNA), auprès de laquelle il était obligatoirement assuré, a pris en charge le cas.
L'évolution a été défavorable (possible algoneurodystrophie) et marquée par des douleurs. Le 7 août 2009, le docteur D._, médecin d'arrondissement de la CNA, a procédé à un examen final de l'assuré. Il a considéré que l'état du genou était stabilisé, et a conclu à une gonarthrose débutante. Il a retenu des phénomènes d'amplification et attesté une pleine capacité de travail dans toute activité sédentaire ou semi-sédentaire. Par décision du 24 août 2009, confirmée sur opposition le 22 avril 2010, la CNA a mis fin à la prise en charge du traitement médical et au versement des indemnités journalières; elle a refusé le droit à une rente et fixé l'atteinte à l'intégrité à 20 % sur la base de l'évaluation effectuée par le docteur D._.
L'assuré a déféré la décision du 22 avril 2010 à la Chambre des assurances sociales de la Cour de Justice de la République et canton de Genève (ci-après: la chambre des assurances sociales), qui a ordonné une expertise judiciaire. Celle-ci a été confiée au docteur E._, spécialiste en orthopédie et chirurgie. Dans son rapport du 12 décembre 2011, l'expert judiciaire a exprimé son désaccord avec l'appréciation du docteur D._. Il subsistait un important défaut d'extension du genou droit et une atteinte de la rotule qui empêchaient toute reprise d'une activité professionnelle assise. A la date de l'examen final du médecin de la CNA, l'état du genou n'était pas stabilisé. L'arthrose avait continué à évoluer depuis. La pose d'une prothèse totale du genou était la seule solution pour éviter une aggravation de cette situation. Au vu de ces conclusions, la CNA a acquiescé au recours. Par jugement du 28 mars 2012, la chambre des assurances sociales en a pris acte et condamné la CNA à allouer à A._ les prestations légales au-delà du 13 septembre 2009 sur la base d'une incapacité de travail complète.
A.b. Le 10 mai 2012, l'assuré a subi une prothèse totale du genou droit. A partir du mois d'août 2012, il s'est plaint de douleurs aux deux hanches. Une échographie a mis en évidence une inflammation de type bursite traitée par infiltrations sans résultat significatif. Ce traitement a été pris en charge par la CNA comme suite de l'accident. A l'issue d'un examen de l'assuré du 5 avril 2013, le docteur F._, médecin d'arrondissement de la CNA, a constaté que le résultat de l'intervention n'était pas complètement satisfaisant; il persistait un flexum irréductible du genou droit. En outre, l'assuré présentait des douleurs diffuses du bassin et de la colonne qui, selon des rapports de consultation orthopédique versés au dossier, étaient à mettre en relation avec une mauvaise statique des membres inférieurs due au flexum du genou droit. Un séjour à la Clinique G._ était indiqué pour analyser la situation du point de vue fonctionnel. A._ y a séjourné du 24 avril au 8 mai 2013. Dans leur rapport de sortie du 22 mai 2013, les médecins de la Clinique G._ ont retenu que la situation était stabilisée et qu'il existait des limitations pour la marche en terrain irrégulier, la descente et la montée des escaliers, les positions accroupies ou à genoux, tout en soulignant que le pronostic d'une réinsertion professionnelle était défavorable en raison de facteurs contextuels. Dans une appréciation médicale finale du 7 juillet 2013, le docteur F._ a déclaré que l'ancienne activité de l'assuré lui apparaissait adaptée aux limitations décrites par ses confrères de la Clinique G._. Une reprise du travail était exigible à 100 % après une période de réadaptation de trois à six mois à 50 %. Enfin, il se justifiait de limiter la prise en charge du traitement médical aux médicaments antalgiques, à sept séances de physiothérapie pour le genou et à quelques consultations spécialisées en rééducation de l'appareil locomoteur.
La CNA a rendu une décision correspondante le 23 juillet 2013, dans laquelle elle a reconnu l'assuré apte à reprendre son emploi de termineur à 50 % dès le 19 août 2013 puis à 100 % dès le 1 er janvier 2014. Par décision du 30 juillet 2013, elle a fixé le taux pour atteinte à l'intégrité à 40 %, soit le barème maximal pour une endoprothèse (table d'indemnisation 5). Le 27 septembre 2013, elle a rejeté les oppositions formées par l'assuré contre ces deux décisions.
B.
L'assuré a déféré cette dernière décision à la chambre des assurances sociales qui a rejeté son recours, par jugement du 3 septembre 2014.
C.
A._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont il requiert l'annulation. Il conclut, principalement, à ce que la CNA soit condamnée à lui verser des indemnités journalières à 100 % au-delà du 19 août 2013 ou, sinon, à lui allouer une rente LAA, à prendre en charge l'intégralité des frais médicaux en relation avec l'accident et, enfin, à lui allouer une indemnité pour atteinte à l'intégrité d'un taux supérieur à 40 %. Il conclut, subsidiairement, au renvoi de la cause à l'autorité cantonale pour complément d'instruction, en particulier sous la forme d'une expertise.
La CNA conclut au rejet du recours. L'Office fédéral de la santé publique renonce à se déterminer.
Considérant en droit :
1.
Le recours est dirigé contre un arrêt final (art. 90 LTF) rendu en matière de droit public (art. 82 ss LTF) par une autorité cantonale de dernière instance (art. 86 al. 1 let. d LTF). Il a été déposé dans le délai (art. 100 LTF) et la forme (art. 42 LTF) prévus par la loi. Il est donc recevable.
2.
Lorsque sont en jeu des prestations en espèces et en nature - comme c'est le cas ici -, le Tribunal fédéral dispose d'un pouvoir d'examen étendu en ce qui concerne les faits communs aux deux types de prestations (voir arrêt 8C_ 584/ 2009 du 2 juillet 2010 consid. 4).
3.
Le jugement entrepris a correctement exposé les dispositions légales et les principes jurisprudentiels applicables au cas d'espèce. Il suffit par conséquent d'y renvoyer.
4.
4.1. Le recourant fait grief à la cour cantonale d'avoir considéré que son état de santé était stabilisé.
4.2. On ne voit pas de motif de remettre en cause ce point du jugement attaqué qui est convaincant. En ce qui concerne le genou droit, on peut renvoyer au rapport du docteur H._ (du 13 mars 2014) qui a confirmé que l'implant était bien en place et déclaré qu'il n'entrevoyait aucun bénéfice à entreprendre une révision de la prothèse en dépit de la persistance d'une raideur articulaire douloureuse entraînant une mobilité réduite et une boiterie à la marche. Les premiers juges étaient par ailleurs fondés à considérer que les douleurs aux hanches (bursite) et au dos - dont ils ont admis qu'il s'agissait de troubles découlant de la boiterie - ne s'opposaient pas, vu leur caractère chronique, à la constatation d'un état de santé par ailleurs stationnaire et à l'examen du droit éventuel à une rente dès le 19 août 2013 (cf. art. 19 al. 1, seconde phrase, LAA a contrario; RAMA 2005 n° U 557 p. 388, U 244/04 consid. 3.1).
5.
Le recourant reproche également à la cour cantonale d'avoir admis qu'il ne subissait aucune incapacité de gain des suites de son accident. Tant les médecins de la Clinique G._ que le docteur F._ n'avaient pas abordé l'ensemble de la problématique découlant de son handicap au genou droit (maux de dos, raideur des jambes, tendinites des muscles fessiers). Il était irréaliste de retenir dans ces conditions qu'il était en mesure de reprendre, à temps complet et sans aucune diminution de rendement, un travail de précision et qualifié tel que termineur.
5.1. Selon les indications fournies par l'ancien employeur à la CNA, l'activité exercée par le recourant consistait à faire du polissage sur un poste manuel (touret à polir). Le travail demandait des efforts avec le haut du corps et se déroulait en position assise 90 % du temps sans possibilité d'allonger les jambes ou de changer de position. Des informations médicales au dossier, il ressort que le genou droit est en flexum à 20° avec une flexion limitée à 90°. L'assuré présente également des antécédents de bursite bilatérale (le dernier bilan IRM du bassin du 31 mars 2014 mettait en évidence une fine lame liquidienne dans la bourse du petit et du grand fessier des deux côtés) ainsi que des rachialgies sur trouble statique en relation avec le flexum du genou sans éléments radiculaires (voir le rapport du 28 mai 2014 des docteurs I._ et J._, du service de rhumatologie de l'Hôpital C._). Comme l'ont retenu les premiers juges, ces troubles sont liés à l'accident assuré, de sorte qu'ils doivent être pris en compte dans l'évaluation de la capacité de travail du recourant.
5.2. En l'occurrence, on ne trouve au dossier aucun avis médical établissant que l'ensemble des troubles précités sont compatibles avec une activité essentiellement assise sans possibilité de changement de position. En particulier, le rapport de sortie de la Clinique G._ ne contient aucune considération sur la problématique rachidienne de l'assuré. Les médecins de la Clinique G._ ont certes fixé des limitations fonctionnelles qui n'entraînent a priori aucun empêchement pour une activité de termineur. En tant qu'ils ont circonscrit leurs examens somatiques au genou droit et aux hanches, on ne saurait toutefois considérer que leur appréciation repose sur une évaluation complète de la situation. Quant au docteur F._, il n'a fait que reprendre à son compte les limitations décrites par ses confrères de la Clinique G._ sans indiquer les raisons pour lesquelles l'existence d'une mauvaise statique et les douleurs associées ne lui apparaissaient pas avoir d'incidence sur l'exercice d'une profession assise ne permettant pas l'alternance des positions. Il avait pourtant évoqué cet aspect comme faisant partie des questions d'ordre médical à élucider par la Clinique G._ dans son appréciation précédente du 5 avril 2013. On relèvera également que le recourant a régulièrement produit des certificats d'arrêt de travail délivrés par le service de rhumatologie de l'Hôpital C._. Dans ces circonstances, la juridiction précédente ne pouvait pas, sur la base du seul rapport des médecins de la Clinique G._ (dont les conclusions ont été reprises telles quelles par le médecin de la CNA), tenir pour établi que l'assuré était apte à reprendre une activité de termineur en horlogerie avec un plein rendement et un horaire de travail complet et, partant, retenir qu'il ne subissait aucune perte de gain.
6.
Enfin, le recourant conclut également à un taux d'indemnité pour atteinte à l'intégrité supérieur à 40 %. Dans son recours toutefois, il ne développe aucune argumentation à cet égard. Le grief, non motivé, ne satisfait pas aux exigences de motivation de l'art. 42 al. 2 LTF, de sorte qu'il n'y a pas lieu de l'examiner plus avant.
7.
Au vu de ce qui précède, la cause sera retournée à l'intimée pour qu'elle procède à une instruction complémentaire sous la forme d'une expertise orthopédique. Après quoi, elle rendra une nouvelle décision sur le droit éventuel du recourant à une rente à partir du 19 août 2013 (cf. art. 18 al. 1 LAA). Pour le cas où elle admettrait l'octroi d'une telle prestation, la CNA examinera également le droit éventuel de l'assuré à la prise en charge du traitement médical dispensé après cette date en application de l'art. 21 al. 1 LAA.
8.
Vu le sort du litige, les frais judiciaires seront mis à charge de l'intimée (art. 66 al. 1 LTF). Par ailleurs, le recourant a droit à des dépens (art. 68 al. 2 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est partiellement admis. Le jugement de la Chambre des assurances sociales de la Cour de Justice de la République et canton de Genève du 3 septembre 2014 ainsi que la décision sur opposition de la CNA du 27 septembre 2013 sont annulés en tant qu'ils concernent le droit de l'assuré à une rente. La cause est renvoyée à la CNA pour nouvelle décision au sens des considérants. Le recours est rejeté pour le surplus.
2.
Les frais judiciaires, arrêtés à 800 fr., sont mis à la charge de l'intimée.
3.
L'intimée versera au recourant la somme de 2'800 fr. à titre de dépens pour l'instance fédérale.
4.
La cause est renvoyée au tribunal cantonal pour nouvelle décision sur les dépens de la procédure cantonale.
5.
Le présent arrêt est communiqué aux parties, à la Chambre des assurances sociales de la Cour de justice de la République et canton de Genève, et à l'Office fédéral de la santé publique.
Lucerne, le 23 novembre 2015
Au nom de la Ire Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
La Présidente : Leuzinger
La Greffière : von Zwehl