Qu’est-ce que le scan 3D corporel ou “3D body scanning” ?

Le “3D body scanning”, ou scan corporel 3D, désigne la numérisation en 3D d’un corps humain à l’aide d’un scanner corporel 3D, aussi appelé “body scanner”.

Les scanners corporels 3D peuvent capturer en trois dimensions un corps humain entier ou simplement une partie (buste, membre, …) et générer un modèle 3D détaillé à partir des informations collectées par le body scanner. Le résultat est un modèle 3D visible sur un écran d’ordinateur, de téléphone ou de tablette.

Selon le type de scanner corporel 3D utilisé, le modèle 3D final peut comporter des couleurs et des textures et ainsi être une réplique fidèle du modèle original, ou bien être un simple un nuage de points (appelé “mesh”) de la forme du corps.

Développés dans un premier temps pour l’industrie du textile et de la mode sous la forme de cabines de scan 3D, les body scanners 3D sont parfaitement adaptés pour mesurer avec un grande précision la taille et la forme d’un corps, et collecter un grand nombres d’informations concernant la morphologie et la constitution physiologique de l’utilisateur ou patient.

Les scanners corporels 3D révolutionnent la manière dont nous mesurons et suivons l’évolution du corps humain. Les récentes améliorations des technologies de numérisation 3D corporelles ouvrent des perspectives d’applications dans de nombreux secteurs, notamment la santé où les scanners 3D corporels sont de plus en plus utilisés pour l’imagerie médicale.

Quels sont les avantages du scan corporel 3D ?

Le 3D body scan est la technologie idéale pour numériser en 3D le corps humain. Lorsque l’on compare les technologies traditionnelles de mesure et d’imagerie corporelle avec le scan corporel 3D, on remarque que ce dernier offre de nombreux avantages.

Non invasif

Un scan corporel 3D est un processus complètement non invasif où le body scanner 3D n’entre jamais directement en contact avec le sujet.

Dans le cas de l’utilisation d’un scanner 3D portable, l’appareil est tenu à distance par un opérateur se déplaçant autour de la personne.

Dans le cas de l’utilisation d’une cabine de scan 3D ou cabine de numérisation 3D, le sujet se tient au centre de la cabine de body scan et les capteurs placés sur les parois capturent la personne en 3D sous toutes les coutures, le tout sans contact physique.

Rapide

Capturer en 3D une personne avec une cabine de scan 3D prend en général quelques secondes.

Dans le cas de l’utilisation d’un scanner 3D portable, le processus prend plusieurs minutes et requiert que le sujet reste parfaitement immobile (difficile donc de scanner des animaux ou des enfants).

Précis

Les scanners corporels 3D offrent une haute résolution pour pouvoir capturer les moindres détails du corps du sujet et générer des modèles 3D de qualité élevée. Ces systèmes peuvent capturer des détails que l’oeil humain ne peut percevoir, ce qui les rends précieux dans de nombreuses circonstances.

La qualité du résultat final dépend du type de body scanner 3D utilisé. Certaines cabines de numérisation 3D, utilisées dans le cadre de la création de figurines 3D, peuvent même scanner en 3D plusieurs personnes à la fois tout en capturant les couleurs et les textures avec une résolution élevée.

Quelles sont les principales applications pour les body scanners 3D ?

Les body scanners 3D, ou scanners 3D corporels, ont de nombreuses applications dans des secteurs variés. Voici quelques exemples.

Figurines 3D

Aussi connues sous le nom de “selfie 3D” ou portrait 3D, ces représentations miniatures de personnes sont généralement imprimées en 3D d’après un modèle digital obtenu à l’aide d’un scanner corporel 3D. Les fichiers 3D de figurines sont le plus souvent obtenus avec une cabine de scan 3D.

Des imprimantes 3D couleur sont utilisées pour imprimer de tels objets en couleur photoréaliste.

Fitness et santé

Les scanners 3D corporels sont de plus en plus utilisés dans les salles de sport et en fitness pour mesurer les progrès d’une personne et tracker l’atteinte de ses objectifs (perte de poids, prise de masse musculaire, etc.).

Il existe des body scanners 3D dédiés pour salles de sport, livrés avec des logiciels adaptés à ce type de suivi.

Mode et industrie vestimentaire

L’industrie de la mode utilise les scanners 3D corporels pour prendre de manière très précise les mesures corporelles de clients afin de pouvoir créer des vêtements personnalisés sur mesure. Il existe des cabines de mesure 3D (cabines de mensuration 3D) spécialement conçues à cet effet.

Pour les marques et magasins de vêtements, les scanners corporels 3D ouvrent de nouvelles possibilités. Avec l’émergence des cabines d’essayage virtuelles, les clients peuvent par exemple utiliser un avatar 3D pour essayer de manière virtuelle des habits.

Santé et médical

Il y a de nombreuses applications pour les scanners 3D corporels ou body scanners dans le domaine de la santé. Cela peut aller de l’identification de problèmes potentiels à la numérisation de membres amputés pour pouvoir créer des prothèses personnalisées.

La numérisation 3D corporelle peut également servir pour le suivi de guérison de brûlures par mesure 3D de la surface de peau endommagée.

Numérisation 3D corporelle à l'aide d'un scanner 3D portable. Source : Robohunter
Numérisation 3D corporelle à l’aide d’un scanner 3D portable. Source : Robohunter

Création d’avatars

Les 3D body scanners et scans 3D du visage peuvent être utilisés pour créer des avatars virtuels, ressemblant trait pour trait au sujet original. 

Ce type d’usage peut permettre de créer des personnages personnalisés dans des jeux vidéo, par exemple.

Les meilleurs scanners corporels 3D, body scanners et cabines de scan 3D

Cabines de scan 3D et scanners corporels 3D

Les cabines de scan 3D (“3D scanning booth” en anglais) sont des cabines équipées de multiples capteurs. Elles sont capables de numériser en 3D une personne de plein pied, le tout en quelques secondes. 

La personne souhaitant se faire numériser en 3D se place au centre de la cabine et prend la pose pendant quelques secondes. Les capteurs disposés sur les parois de la cabine de scan 3D capturent la personne sous tous les angles. Le body scanner génère ensuite un modèle 3D détaillé de la personne. 

Il existe différents types de cabines de numérisation 3D :

  • Cabines de scan 3D fermées : une cabine de forme circulaire est équipée d’appareils photo, capteurs ou scanners 3D à 360°, ce qui permet de numériser un sujet en 3D en une seule prise.
  • Scanners corporels 3D ou 3D body scanners : le sujet se tient sur un plateau rotatif placé face à un scanner 3D. Pendant la phase de numérisation 3D, le plateau tourne à 360°, permettant ainsi au sujet d’être capturé en 3D sous toutes les coutures. Le modèle 3D est généré une fois que la rotation est complète.

Les deux technologies de scan 3D le plus souvent utilisées en scan corporel 3D sont :

  • Photogrammétrie : technologie de capture 3D rapide consistant à prendre de nombreuses photos d’un objet sous différents angles. Les photos sont ensuite traitées et assemblées par un logiciel spécialisé grâce un algorithme qui va générer un modèle 3D en couleur.
  • Lumière structurée : les scanners 3D utilisant ce processus projettent des motifs lumineux sur un objet. Le scanner 3D utilise un système de triangulation pour générer un modèle 3D. Cette technologie est très précise mais requiert du sujet de rester parfaitement immobile durant la phase numérisation 3D.

Ces deux technologies peuvent être utilisées conjointement.

Les scanner 3D portables ou portatifs

Les scanners 3D portables sont plus polyvalents que les cabines de scan 3D car ils peuvent être déplacés autour du sujet.

Un scan 3D de visage réalisé par Pierre-Antoine lors d'un test produit.
Un scan 3D de visage réalisé par Pierre-Antoine lors d’un test produit.

Cependant, avec ce type de scanner 3D, la personne doit rester parfaitement immobile pendant toute la phase de numérisation 3D. Pour cette raison, les scanners 3D portatifs sont généralement utilisés pour capturer en 3D des membres et non pas des corps humains en entiers.

Certains fabricants ciblent spécifiquement leurs scanners 3D portatifs sur les applications de numérisation du corps, comme Shining 3D avec le EinScan H.

Scan corporel 3D pour des applications médicales et de santé

Les scanners corporels 3D sont de plus en plus utilisés dans le domaine médical. Avec leur fonctionnement non invasif et leur rapidité, les body scanners 3D sont parfaitement adaptés aux applications dans le secteur de la santé.

Les scanners corporels 3D trouvent quatre applications majeures dans le domaine médical.

Épidémiologie

L’épidémiologie est l’étude de la distribution et des déterminants de facteurs de santé dans des populations données. Les scanners 3D corporels peuvent être utilisés dans le cadre de la réalisation des études anthropométriques.

Les 3D body scanners sont non invasifs, rapides et faciles d’utilisation, ce qui les rend parfaitement adaptés pour numériser de nombreuses personnes dans un temps limité et obtenir un échantillon de données significatif dans le cadre d’une étude ; par exemple, une étude sur l’évolution de l’obésité chez les enfants.

Diagnostic

Le scan 3D du corps humain peut aider les docteurs à établir un diagnostic. Des scanners 3D portables sont ainsi utilisés pour détecter des problèmes dermatologiques (brûlures, bactéries dans les pores, rides, …) ou encore identifier des difformités au travers de l’analyse de la forme du corps du patient.

Traitement

Les scanners corporels 3D peuvent faire la différence entre la vie et la mort pour les patients atteints de brûlures. Afin de pouvoir doser la quantité de médicament à administrer à un grand brûlé, la surface de peau endommagée doit être mesurée avec exactitude.

En effet, la quantité de médicament dépend de la surface brûlée et si la quantité est inexacte, le patient peut en mourir. Des body scanners ou scanners 3D portables permettent de mesurer très précisément la surface de peau endommagée, fournissant ainsi au médecins des informations précieuses et fiables.

Suivi

Les scanners corporels 3D peuvent aider à surveiller les évolutions dans la morphologie du corps d’un patient (forme, composition, …), par exemple lors d’événements comme une grossesse ou un régime.

Les body scanners 3D sont de nouveaux outils pour permettre aux professionnels de santé de mieux surveiller l’évolution du corps de leurs patients aux travers de mesures en trois dimensions très précises, ce qui leur permet d’établir de meilleurs diagnostics et donc de prescrire des traitements mieux adaptés.

Des prothèses personnalisées grâce au body scan 3D

Les prothèses sont parfaitement adaptés pour l’impression 3D car elles sont majoritairement fabriquées à base de plastique et doivent être ajustées pour chaque patient. Avec l’impression 3D, il est maintenant possible de faire des prothèses de mains, de bras ou de jambes à des prix abordables.

Il existe plusieurs modèles 3D de prothèses “open-source” (libres de droit), développées par des communautés comme par exemple The Open Hand Project. Des designers et chercheurs bénévoles s’associent et collaborent pour créer des prothèses imprimables en 3D, à des prix nettement plus abordables que les modèles classiques.

Une prothèse imprimée en 3D grâce au scanner 3D et aux imprimantes 3D.
Une prothèse personnalisée imprimée en 3D. Source : sciencealert.com

Ceci est très important pour les enfants car les prothèses doivent être changées régulièrement afin de suivre la croissance. Les fichiers 3D de ce type de prothèses peuvent être téléchargés gratuitement puis modifiés via un logiciel 3D pour être parfaitement adaptés au patient et finalement imprimés en plastique sur une imprimante 3D de bureau.

Les scanners 3D corporels pour la fabrication de prothèses imprimées en 3D

Pour que la prothèse imprimée en 3D soit parfaitement adaptée au membre du patient, la première étape est de scanner en 3D la zone à laquelle la prothèse sera rattachée.

Le modèle 3D généré sera ensuite utilisé pour adapter le manchon de la prothèse à la forme du moignon ce qui la rendra plus confortable et plus ergonomique pour la patient.

Scanner en 3D pour l'industrie médicale. Des scans 3D pour aider à personnaliser les prothèses.
Un moignon étant numérisé pour faire une prothèse personnalisée. Source : douglasvanbossuyt.com

Dans ce genre de cas, les scanners 3D portables sont le plus souvent utilisés car il n’y a pas besoin de scanner en 3D le corps entier.

Les cabines de scan 3D et body scanners pour figurines imprimées en 3D

Les figurines 3D, aussi connues sous le nom de “selfies 3D”, portrait 3D ou encore “mini-moi” sont des figurines miniatures imprimées en 3D et représentant une ou plusieurs personnes. Certains appellent cette technique “photographie 3D”.

Avec l’amélioration des technologies de numérisation 3D et d’impression 3D, il est maintenant possible de créer des figurines 3D très réalistes. Ces statuettes 3D sont des cadeaux parfaits pour célébrer des moments importants. 

Il y a deux étapes dans la réalisation d’une figurine 3D :

1. Scan 3D corporel

La personne souhaitant obtenir une figurine 3D doit d’abord être numérisée en 3D à l’aide d’un scanner corporel 3D capable de détecter les couleurs et les textures. 

Les body scanners les plus adaptés pour la fabrication de figurines 3D sont les cabines de scan 3D (« 3D scanning booth »). Le résultat : un modèle photoréaliste tridimensionnel d’une personne, en couleur et avec de nombreux détails.

2. Impression 3D de la figurine

Certaines imprimantes 3D sont capables d’imprimer en couleurs : il s’agit d’imprimantes 3D couleur.

Elles sont généralement très coûteuses et complexes à manipuler, c’est pourquoi la plupart des entreprises de selfies 3D font appel à des sous-traitants spécialisés dans l’impression 3D en couleur.

Le fichier 3D obtenu après le passage dans la cabine de scan 3D est donc envoyé au service d’impression 3D, qui va l’imprimer en 3D et l’envoyer au client final.

Figurines imprimées en 3D par Twindom.
Figurines imprimées en 3D par Twindom.

Les statuettes imprimées en 3D sont des bonnes idées de cadeaux pour garder des souvenirs de moments importants (mariages, remises de diplômes…).

Quel est le meilleur scanner 3D corporel pour la réalisation de figurines 3D ?

Comme mentionné dans le paragraphe précédant, le processus de fabrication d’une figurine 3D commence par une étape de scan corporel 3D. Le scan 3D du corps entier peut être fait soit avec un scanner 3D portable, soit avec une cabine de scan 3D.

Pour la fabrication de figurines 3D, nous recommandons fortement l’utilisation d’une cabine de scan 3D car le sujet ne doit maintenir sa pose que durant quelques secondes. Ces cabines sont équipées de capteurs qui vont numériser le sujet sous tous les angles simultanément. 

Avec un scanner 3D portable, le processus de numérisation en 3D d’un corps entier peut prendre plusieurs minutes pendant lesquelles le sujet doit rester parfaitement immobile (ce qui peut s’avérer délicat avec des enfants ou des animaux).

Les scanners corporels 3D et body scanners 3D pour fitness et salles de sport

Mesures corporelles 3D et suivi morphologique grâce aux 3D body scanners

Les scanners corporels 3D permettent de collecter en un instant des centaines d’informations sur le corps humain et de mesurer leurs évolutions dans le temps. 

Ainsi, les body scanners 3D conçus pour le fitness ou les salles de sports peuvent capturer des milliers de données et produire des rapports et recommandations personnalisé(e)s pour les utilisateurs. 

Un scanner 3D spécialement conçu pour le fitness. Source : Fit3D.
Un scanner 3D spécialement conçu pour le fitness. Source : Fit3D.

Les scanners corporels 3D peuvent donc aider les sportifs à suivre leur progression et à atteindre leurs objectifs (perte de poids, développement musculaire, …). La numérisation tridimensionnelle du corps peut aussi donner des informations sur la posture, la morphologie, la composition (pourcentage de masse graisseuse et de muscle) et la morphologie du corps.

Il est important de noter que les body scanners 3D destinés au fitness ne sont généralement pas capables de numériser les textures et les couleurs, seule la forme du corps et les informations morphologiques et physiologiques sont capturées par le scanner. 

Sur ce marché, la société américaine Fit3D a lancé le Proscanner, un scanner corporel 3D créé spécialement pour le suivi des sportifs et la prise de mesure corporelles dans les salles de sport. Ces body scanners ont déjà été adoptés par de nombreux clubs de sports partout dans le monde.

Les scanners corporels 3D pour la mode et l’industrie vestimentaire

Des cabines d’essayages virtuelles

Les body scanners peuvent être utilisés pour créer des cabines d’essayage virtuelles. Les clients peuvent visualiser numériquement les vêtements qui leur iraient bien ou pas, le tout sans même avoir à les essayer physiquement. 

Certaines marques vestimentaires utilisent déjà ce concept de cabine d’essayage virtuelle basé sur la technologie de numérisation corporelle 3D. Le concept est simple : les utilisateurs créent d’abord un profil à partir d’un scan 3D corporel réalisé en magasin et peuvent ensuite essayer les pièces du magasin en ligne depuis chez eux.

Les scans corporels 3D et la numérisation 3D au service de la mode.
Essayage numérique en magasin. Source : wtvox.com

La société Australienne mPort a créé le mPod, une cabine de numérisation 3D complètement automatique capable de numériser en 3D un corps humain en seulement sept secondes. Le client peut ensuite utiliser l’avatar créé pour essayer des vêtements de manière digitale. 

Les cabines d’essayage virtuelles ont un grand potentiel en e-commerce. Elles permettent en effet aux clients qui font leurs achats en ligne d’essayer de manière digitale les vêtements et ainsi de voir si la forme et la taille sont adaptées, réduisant ainsi le taux de retours.

Cabines de mesure 3D et prise de mesure numérique avec des body scanners 3D

Les cabines de mensuration 3D peuvent permettre aux tailleurs et aux entreprises de fabrication de vêtements de :

  • Gagner du temps par rapport à la manière traditionnelle de prendre des mesures
  • Collecter plus d’informations de manière plus précise sur la morphologie du client pour pouvoir créer des vêtements encore plus adaptés

En numérisant en 3D toutes les informations nécessaires en quelques secondes, les scanners corporels 3D permettent de créer des vêtements sur mesure plus efficacement. 

La société Acustom Apparel utilise des techniques de mesure en 3D pour collecter toutes les mesures de leurs clients et afin de pouvoir créer des vêtements sur-mesure. Acustom Apparel a développé sa propre technologie de mesure digitale qui collecte aux alentours de 2 millions de points pour pouvoir saisir la forme du corps très précisément et créer un vêtement parfaitement adapté à la personne.

Créez votre avatar grâce au scan 3D corporel

Les scanners corporels 3D peuvent être utilisés pour créer des avatars qui vous ressemblent. Dans certaines industries comme le jeu vidéo, les avatars personnalisés créés avec des 3D body scanners peuvent aider à améliorer l’expérience utilisateur.

Par exemple, les joueurs peuvent créer leur propre avatar 3D en utilisant des scans 3D de visage voire de simples photos, afin de rendre l’expérience plus immersive.

Les scanners corporels 3D et les scanners 3D de corps entier pour faire des avatars réalistes.
Les scans 3D permettent de faire des avatars réalistes. Source : 3Dprint.com