IceSL : pour imprimer librement en 3D

Je me présente, je m'appelle IceSL

Mon nom est un méli-mélo des lettres du mot slice (« tranche », en anglais), très parlant pour les spécialistes de l'impression 3D. C'est une référence à l'étape de slicing ou « tranchage », qui consiste à fournir les informations des tranches fabriquées par la machine. J'ai été créé par l'équipe MFX, commune à Inria et au Loria. Je suis à la fois une grande innovation, décrite dans des articles disponibles en open access, et une solution logicielle gratuite et populaire. Je totalise plus de 50 000 téléchargements à ce jour et ma version en ligne a déjà tranché plus de 13 000 modèles 3D.

Mes spécificités technologiques

Tout a commencé en 2012 avec le projet de recherche Shapeforge : l'idée de mes créateurs était d’appliquer à la « fabrication additive » des algorithmes et des formalismes initialement mis au point pour l'informatique graphique. « D'un point de vue numérique, nous nous sommes en effet aperçus qu'il y a des points communs entre une imprimante 3D et un écran, relève Sylvain Lefebvre, directeur de recherche à l'Inria et responsable de l’équipe MFX. Il faut dans les deux cas apprendre à traiter les énormes quantités de données qui vont permettre de dessiner – ou de solidifier  les formes parfois très complexes décrites avec l’ordinateur. » En matière de slicing, j’ai vocation à faciliter la modélisation et la « fabrication additive » de modèles en trois dimensions ; je suis aujourd'hui en mesure d'apporter des réponses à trois des principales difficultés rencontrées par les utilisateurs : la définition de la géométrie de l'objet ; la décomposition de cet objet en tranches (de sorte qu'il puisse être fabriqué en empilant des couches de matière solidifiée) ; et la variation des propriétés physiques à l’intérieur de l’objet (couleur, porosité, flexibilité).

Mon objectif : simplifier l'impression 3D

L'un de mes premiers challenges consiste à pallier l'impossibilité pour de nombreux logiciels de modélisation de gérer la conception de pièces comportant des structures internes complexes. Or, la structure interne des pièces fabriquées a un impact majeur sur leurs propriétés finales. Les concepteurs ont parfois intérêt à évider le plus possible les pièces à imprimer pour économiser la matière et réduire le temps de fabrication au maximum, surtout lorsqu'il s'agit de grandes pièces. Les cavités internes aux modèles sont aussi parfois utiles pour leur donner un certain équilibre. Des structures en nid d’abeille, de tailles variables, peuvent produire des pièces légères mais très solides, et résistantes aux impacts.

Je dispose de fonctionnalités avancées uniques en ce qui concerne la modélisation de gaufrages internes, le remplissage progressif (progressive infills), l'impression multi-filaments en couleur, et la gestion des supports nécessaires pour soutenir la pièce lors de son impression.

Mes développeurs

Mon développement s’appuie sur les savoir-faire de l'équipe MFX (Matter from Graphics)  dans le traitement d'images et de géométries via des algorithmes parallèles, et les techniques d'optimisation et de manipulation de structures de données géométriques. A moi seul, je mobilise à ce jour quatre chercheurs, trois ingénieurs et trois doctorants ! C’est beaucoup, mais MFX cherche activement à recruter de nouveaux « postdoc » et stagiaires pour intensifier ses efforts de recherche et de développement sur mon logiciel.

Mes challenges à venir

« IceSL, développée par l'équipe de recherche MFX, est un peu notre vitrine au sein de la communauté des « makers » (passionnés, étudiants, chercheurs...), se félicite Sylvain Lefebvre. Nous souhaitons continuer de proposer le fruit de nos recherches académiques au public et aux autres chercheurs en open access.

Grâce à ma notoriété chez les « makers » et à ma visibilité en général, l'équipe MFX est parvenue récemment à nouer plusieurs partenariats avec des industriels. Les chercheurs poursuivent donc leurs efforts pour m’améliorer, principalement dans les secteurs de la robotique (par exemple pour la conception de pièces de robots) et de la santé (notamment pour la fabrication de prothèses).