CORAIL3D

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Document de présentation du projet
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Corail 3D vise à étudier comment la 3D : réalité virtuelle, impression 3D multi-échelles & multi-matériaux, tomographie à rayon X, micro-environnement 3D, ect. peut participer à l'étude du corail.
Ce projet se situe à l'interfaces de questions biologiques sur les organismes coralliens, des recherches en technologie et design.
La présentation revient sur la genèse du projet et présente les enjeux de la Bibliothèque 3D des coraux.

Le projet a été initié par l'axe Santé/Environnement du LAAS-CNRS par l'équipe ELiA dans le cadre de la thèse de design d'Elise Rigot dirigée par Christophe Vieu & Anthony Masure.

Le projet Corail 3D a émergé suite à une journée d'étude organisée au LAAS-CNRS le 20/01/20.

Photographie prise lors de la JE Corail, restitution commune

Compte-rendu JE Corail

Compte-rendu dessiné des différentes idées partagées durant la JE Corail

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Pistes de collaborations

Les questions scientifiques suivantes (non exhaustif) accompagnent les pistes :
Comment les tissus coralliens perçoivent les stimulus mécaniques ? et quelles forces exercent-elles sur le matériau-support ?
En quoi la 3D (VR, Impression 3D, micro-environnement 3D, ect.) permet-elle d’étudier la biologie du corail différemment ?
Comment archiver un patrimoine biologique dont la diversité est gravement atteinte par les dérèglements climatiques ?

Cartographie des acteurs

Deux pistes de collaborations ont pour l'instant débutées :
1/ Mécanosensing des larves coralliennes
2/ Bibliothèque 3D des coraux
La suite de la présentation se concentre plus particulièrement sur le projet CORAIL3D - Bibliothèque 3D du Corail

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Bibliothèque 3D du Corail

S'appuyant sur les savoirs-faires de l'équipe ELiA, la bibliothèque 3D des coraux utilise la micro-tomographie à rayon X pour archiver une partie de notre patrimoine biologique dont la diversité décroit fortement à mesure du réchauffement & des dérèglements climatiques.
Il s'agit de faire vivre par l'expérience 3D une mémoire des coraux.

Nous avons commencé l'exploration de cette piste à partir des échantillons de coraux d'eau froide, Madrepora & Lophelia étudiés par Franck Lartaud (Arago, Banyuls-sur-mer).

Coraux d'eau froide, laboratoire Arago, Banyuls-sur-mer, Franck Lartaud
Photographie : Elise Rigot

Principe de la tomographie à rayon X
Informations complémentaire : ici

Structures de coraux d'eau froide : Madrepora & Lophelia, extraits pile de radiographies Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, IMFT, tout droit réservé

Reconstruction 3D d'une structure coraillienne par tomography 3D à rayon X Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, IMFT, tout droit réservé

Reconstruction 3D d'une structure coraillienne par tomography 3D à rayon X

Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, IMFT, tout droit réservé

Reconstruction 3D d'une structure coraillienne par tomography 3D à rayon X Résolution fichier .stl : 816x620x7451 px (résolution max : 1631x1240x1489 px)

Visualisation 3D par réalité virtuelle
Test réalisé à l'IRIT par Denis Tribouillois via Unity

Visualisation 3D par réalité virtuelle
Test réalisé à l'IRIT par Denis Tribouillois via Unity

Fichier volumique d'une structure de corail implémenté en WebGL sur navigateur web utilisant la carte graphique de l'usager

Nous avons obtenu un financement de la part de la fondation Dassault qui nous permet de débuter la bibliothèque 3D des coraux. Elle s'appuie pour l'instant sur une trentaine d'échantillons prétés par le CRIOBE - Perpignan, deux échantillons de coraux frois prétés par Franck Lartaud (Arago, Banyuls-sur-mer) et est amenée à s'augmenter au fur et à mesure des besoins et des questions de la communauté scientifique travaillant sur le corail.

Echantillons prêtés par le CRIOBE - Perpignan (Serge Planes) Nous avons identifié des espèces les plus morphologiquements diverses dans un premier temps

La Bibliothèque 3D des coraux s'organise autour de 3 objectifs principaux :

1.Une plateforme numérique en libre accès pour la communauté scientifique et les citoyens

2.La visualisation 3D des structures coralliennes

3. Une médiation scientifique de la bibliothèque à travers d'expositions artistiques

Schéma fonctionnel

Intention générale du projet

--> Archivage numérique du patrimoine biologique
--> Accès à des données structurelles sur le corail via la micro-tomographie à rayon X
-->Bibliothèque open-science bilingue : banque de données utilisable par la communauté scientifique et les citoyens

La bibliothèque 3D des coraux vise à archiver un patrimoine vivant dont la diversité s'érode à mesure des effets du réchauffement climatique. Il s'agit de produire un projet mêlant design & science avec d'un côté une bibliothèque en open-acess pensée pour fournir une base de données des structures coraliennes en 3D via la technologie du tomographe à rayon X, et de l'autre sa médiation auprès du public via une expérience en réalité virtuelle (VR) et la matérialisation de cette bibliothèque en utilisant l'impression 3D haute résolution et grand format. L'intention envers ce grand public est de raconter une autre histoire du corail, exploratoire, subtile, sans présager du sauvetage des récifs mais qui propose d'appréhender la diveristé des architectures de cet organisme batisseur.

Reconstruction par procédé d'impression 3D (SLA) d'une structure de Lophelia échelle 1
Tests réalisés au LAAS-CNRS par Julie Foncy via la DWS, Résine : DS3000

Reconstruction par procédé d'impression 3D (SLA) d'une structure de Lophelia échelle 2, éclairée par lampe UV
Tests réalisés au LAAS-CNRS par Julie Foncy via la DWS Résine : DS3000 (résine fluo)

Reconstruction par procédé d'impression 3D (SLA) d'une structure de Lophelia échelle 1 et 2 éclairées par lampe UV
Tests réalisés au LAAS-CNRS par Julie Foncy via la DWS Résine : DS3000 (résine fluo)

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Agenda

Octobre Réunion de cadrage du projet, recrutement IR

Novembre 2020 - Mai 2021 Échantillonnage Tomo X
Cahier des charges - visualisation 3D/VR
Cahier des charges - plateforme 3D bilingue
Reconstruction 3D volumique et surfacique des échantillons
Descriptions biologiques des échantillons
Validation lieu/intention de l’exposition

Mai 2021 Expérience de VR & plateforme version beta + Expo V1

Mai 2021 - Novembre 2021 Expérience VR v1
Plateforme accessible grand public
Scénographie exposition et communication

Novembre 2021 - Janvier 2022 Exposition

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Budget

Fondation Dassault 45k

- Ingénieur de recherche/d'étude - 6 mois : mission VR et cahier des charges plateforme open-science
- Stage M2 biologie marine - 6 mois : mission acquisition données et classement / description de la bibliothèque / participation à l'expérience narrative de la bibliothèque 3D des coraux
- Consommables et utilisation des plateformes technologiques : IMFT, serveurs, impression 3D, ect.
- Matériel VR
- Workshop design / Missions & Déplacements
- Scénographie & communication de l'exposition (petit format)


Un budget de démarrage du projet nous est accordé pour une période de 18 mois par la fondation Dassault. Il est construit pour supporter une bibliothèque d'une cinquantaine d'échantillons et une exposition de petit format. Un budget supplémentaire sera à envisager en fonction de la suite du projet.

Nous vous proposons de nous retrouver en ligne pour discuter très prochainement des intentions & questions scientifiques du projet.

Nous souhaitons co-construire le projet Corail 3D avec vous tous. Nous prévoyons une réunion en Octobre avec tous les acteurs en ligne afin d'échanger autour du projet.