Les imprimantes 3D et les services de cartographie numérique facilitent considérablement la production de copies identiques infinies de tout, pour le meilleur ou pour le pire, à des fins humanitaires ou à des fins destructrices. Toute personne disposant d'un smartphone ou d'un ordinateur peut accéder à une carte numérique et réaliser une réplique du David de Michelangelo à la maison aussi facilement qu'un fusil d'assaut. Bien que la technologie relativement nouvelle de l'impression 3D soit en vogue auprès des concepteurs, des fabricants et du grand public, elle n'a pas encore atteint l'omniprésence de l'imprimante domestique. Mais cela ne semble être qu'une question de temps avant que la fabrication de postes de travail ne soit aussi courante que la publication assistée par ordinateur. La technologie devient de moins en moins chère et plus efficace chaque année, et même si l'impression 3D est à peine établie, les ingénieurs travaillent déjà beaucoup sur l'impression 4D (la quatrième dimension, c'est le temps!). Une entreprise ambitieuse a récemment fait sensation sur Kickstarter avec son prototype de stylo d’impression 3D.
Ces dernières technologies de dessin et de modélisation sont fascinantes, mais quand est née l’idée de l’impression 3D? Quelles sont certaines des premières «machines» de dessin et de fabrication? Pour trouver la réponse, remontons à l’époque antérieure aux copieurs, voire au papier carbone, de la Renaissance, à un homme qui a inventé la reproduction numérique au sens original du terme.
Leon Battista Alberti était un philosophe italien, scientifique, architecte et tout autour polymath qui a vécu au 15ème siècle. En gros, il était votre homme emblématique de la Renaissance. Alberti est peut-être l'une des personnalités créatives les plus importantes et les plus influentes de la Renaissance, bien qu'il soit l'un des moins connus. Il croyait que l'art et la science étaient unis par les principes de base des mathématiques. Parmi ses nombreuses réalisations, Alberti définissait les principes de la construction géométrique connus aujourd'hui comme une perspective centrale et inventait des techniques permettant de produire des copies identiques de peintures, de sculptures et même de bâtiments sans l'aide de des dispositifs mécaniques tels que la presse à imprimer. Ce désir d'une méthode de création de copies identiques est né de la frustration d'Alberti face aux insuffisances et aux erreurs inévitables résultant des techniques de reproduction manuelle. Dans son excellent livre, The Alphabet and the Algorithm (que je lis actuellement et que j'ai déjà mentionné dans Design Decoded), le théoricien de l'architecture et historien Mario Carpo décrit ces techniques comme des reproductions «numériques».
«Alberti a essayé de contrer les défaillances des images analogiques en les numérisant, au sens étymologique: remplacer les images par une liste de nombres et un ensemble d'instructions de calcul, ou algorithmes, destinés à convertir une image visuelle en fichier numérique, puis à recréer une image. copie de la photo originale en cas de besoin. "
En réduisant les images à des coordonnées soigneusement calculées et en documentant la méthode de création de l'original, Alberti a veillé à ce que quiconque puisse produire des copies exactement identiques à son travail original. Les manuscrits numériques, faciles à copier sans erreur, représentaient un type de transfert de fichiers de la Renaissance.
Le dessin d'Albrecht Dürer, «Dessinateur dessinant une femme couchée» (1525), représentant une machine à perspective similaire à celle décrite par Alberti dans son traité De Pictura (Wikimedia Commons) La plus célèbre invention d'Alberti concernant la reproduction est la machine à perspective, qui est encore utilisée par les artistes aujourd'hui. La configuration qu'il a conçue pour transcrire des images de la réalité ressemble à un plateau de jeu de cuirassé moderne. Un écran en bois quadrillé sépare l'artiste, dont l'œil est maintenu en un point fixe au centre de l'écran, de son sujet. Du point de vue des artistes, l'objet à représenter est mappé sur la grille encadrée; Ainsi, l'artiste peut recréer avec précision l'image sur un papier divisé en une grille correspondante. La distance entre ces lignes de la grille détermine la «résolution» de l'image, empruntant un terme au langage numérique et, dans une mesure limitée, à la précision de la reproduction. Si nous voulions extrapoler un peu plus afin de faire des comparaisons avec la technologie numérique contemporaine, nous pourrions même appeler ces pixels des divisions de grille. La machine à perspective d'Alberti représentait une étape importante dans sa quête pour éliminer la variabilité de la reproduction, mais, comme elle reposait toujours sur la main de l'artiste, elle ne supprimait pas complètement l'erreur humaine. Alberti a continué à développer des techniques de reproduction basées sur les mathématiques.
Une reconstitution de la carte de Rome d'Alberti, en utilisant les coordonnées indiquées dans la Descriptio Urbis Romae («Intentions architecturales de Vitruve à la Renaissance», Université McGill) Une des œuvres les plus fascinantes de la véritable «numérisation» est le livre d’Alberti contenant une carte de Rome, le Descriptio Urbis Romae, créé autour des années 1440. Le livre, cependant, ne contient pas une copie imprimée réelle d'une carte. Après avoir soigneusement mesuré et dessiné les rues, les temples et les paysages de Rome, Alberti voulait distribuer sa carte, mais il ne croyait pas que des copies faites à la main pourraient reproduire fidèlement son original. Alors que la technologie de reproduction mécanique en était à ses débuts, son utilisation n’était pas répandue et son potentiel restait non réalisé. La solution d'Alberti? Il transcrivit sa carte soigneusement conçue en une série de coordonnées polaires mesurées depuis le sommet de la colline du Capitole. Ces coordonnées sont rassemblées dans la Descriptio au lieu d’une carte dessinée à la main. Son idée était que les lecteurs puissent transcrire eux- mêmes une version identique de sa carte, en utilisant les notes d'Alberti et un dispositif semblable à un astrolabe consistant en une règle rotative fixée au centre d'un disque divisé en degrés. Comme indiqué par Carpo, les coordonnées et les instructions d'Alberti sont un type primitif d'algorithme - le même processus que celui utilisé pour l'architecture conçue par ordinateur et le logiciel contrôlant les machines de fabrication numérique.
Un dessin du finitorium d'Alberti, tel que décrit dans son traité De Statua (Domaine public) Mais l’invention la plus impressionnante d’Alberti est peut-être sa technique de reproduction de la sculpture. Dans son traité sur la sculpture figurative, De statua, Alberti décrit une méthode de reproduction de copies identiques de sculptures à l’aide d’outils traditionnels et de calculs de base. Tout d'abord, l'artiste / copieur prend des mesures précises de la hauteur, de la largeur et de divers diamètres de la sculpture, en utilisant les outils appropriés (carrés en T, angles, etc.). Les principaux composants de la sculpture sont mesurés et documentés numériquement - «numérisés», essentiellement— en relation les uns avec les autres et sur toute la longueur de la statue. Pour obtenir des mesures plus précises des détails de la statue, un dispositif de l'invention d'Alberti connu sous le nom de definitor ou finitorium est installé au sommet de la statue. Semblable au dispositif utilisé pour créer la carte de Rome, le finitorium est un disque plat gravé de degrés attaché à un bras mobile, ainsi que de mesures; de la fin pend une ligne pondérée. En faisant pivoter le bras et en augmentant ou en abaissant le fil à plomb, il est techniquement possible, bien que sûrement lent, de cartographier chaque point de la statue dans un espace tridimensionnel par rapport à son axe central. Ces données pourraient ensuite être envoyées à un artisan qui les utiliserait pour créer une copie identique de la statue originale.
Cela nous ramène à l'impression 3D. Il existe de nombreux types d’imprimantes 3D qui créent des modèles à partir de différents types de plastique, mais ils fonctionnent tous essentiellement de la même manière. L’imprimante traite les plans numériques (coordonnées situées dans l’espace virtuel) d’un objet créé à l’aide d’un logiciel de modélisation et «découpe» numériquement le modèle en morceaux suffisamment petits pour être créés par la machine. Ces composants sont superposés et liés de manière presque transparente, créant une reproduction physique identique du modèle numérique original. La numérisation et l'impression 3D sont évidemment beaucoup, beaucoup plus rapides que la méthode d'Alberti, mais fonctionnent de la même manière, à l'exception bien sûr de la documentation automatisée de la forme d'un objet et de la construction robotique utilisant des matériaux synthétiques. Alberti s'est même vanté que ses méthodes pouvaient être utilisées pour recréer différentes parties d'une sculpture à différents moments ou à différents endroits et que sa méthode était si exacte que ces composants individuels pouvaient être assemblés de manière transparente pour créer une réplique exacte de l'original, processus qui Cela ressemble beaucoup à la fabrication moderne.
Michelangelo's David en train d'être scanné par The Digital Michelangelo Project (Projet Digital Michelangelo) Avec l'ancienne et la nouvelle technologie, n'importe quelle statue peut être théoriquement recréée à n'importe quelle taille, n'importe où. Prenez, par exemple, le David de Michelangelo. En 2000, les laboratoires de Stanford ont créé une réplique 3D presque parfaite du David, que les utilisateurs peuvent faire pivoter et manipuler pour examiner la sculpture plus en détail de façon plus précise qu’il leur serait possible de visiter l’original à Florence. De six tonnes à trente-deux gigaoctets, la réplique numérisée du chef-d'œuvre de Michelangelo peut désormais être reconstituée dans le studio de toute personne disposant d'une connexion Internet haut débit, d'un espace suffisant sur le disque dur et de certains équipements de fabrication automatique. La flexibilité offerte par le modèle numérique crée de toutes nouvelles façons pour les personnes de faire l'expérience de la statue. Par exemple, une énorme reproduction dorée connue officiellement sous le nom de David (inspiré de Michel-Ange) a été créée en 2005 par l'artiste conceptuel Serkan Ozkaya et est actuellement installée au 21c Museum de Louisville, dans le Kentucky.
Les imprimantes 3D et d’autres formes de fabrication numérique vont probablement changer notre mode de vie à l’avenir. Mais les idées qui sous-tendent ces machines qui changent de paradigme existent depuis longtemps, et le rêve de partager et de créer des copies identiques remonte au 15ème siècle. Scientifiques, artistes et philosophes comme Alberti n'avaient pas la sophistication technologique nécessaire pour concrétiser leurs idées et, dans certains cas, ils manquaient d'imagination pour même réaliser les possibilités de ce qu'ils proposaient. Mais ce n'est plus un problème. Nous avons la technologie. Les designers de demain réaliseront les rêves de la Renaissance.
