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Une méthode pour la visualisation et la reconstruction en 3D de fossiles du Silurien de Herefordshire

Mark D. Sutton, Derek E.G. Briggs, David J. Siveter et Derek J. Siveter

Résumé

En Angleterre, la faune du Silurien de Herefordshire Lagerstätte se retrouve calcifiée et préservée en 3D à l'intérieur de nodules calcaires. L'étude de ces fossiles est très difficile à interprêter uniquement à partir des fragments de sections de roches. Isoler les spécimens sur leur matrice est également très difficile. La tomographie des nodules serait une solution, mais les coûts engendrés par l'utilisation de cette technique sont élevées. L'insuffisance de la résolution des images pose également un problème. Nous décrivons ici une méthode alternative, basée sur la production de sections polies, couplée à la photographie digitale qui permet la restitution en 3D des informations morphologiques du fossile. Une reconstruction en 3D peut-être crée avec une méthode comprenant le traÿage manuel des contours du fossile sur chaque image de chaque section, mais nous considérons dans notre cas cette approche inappropriée. Notre méthode consiste en l'extraction sérielle et la superposition en 3D des contours de l'objet, ou en utilisant les valeurs à nuances grisâtres (voxels) de chaque section, servant à la reconstruction des structures internes et externes du fossile. Après différentes étapes d'analyses, la méthode de "Ray-Tracing" est appliquée pour arriver à une représentation graphique. Le rendu est réalisé par une série de différents angles de vue. La méthode est illustrée par la reconstruction d'un trilobite et un graptolithe qui se trouvent associés à la faune de Herefordshire. Les modèles produits par ce biais peuvent être facilement retouchés et manipulés. Elle permet de «disséquer» virtuellement la structure de ceux-ci pour des analyses fines. Il est également possible de reconstruire virtuellement les parties incomplètes de la morphologie d'un spécimen. La méthode permettra d'interprêter les données rassemblées lors de l'étude de la faune de Herefordshire. Elle possède un important potentiel qui pourra servir à la communication d'informations morphologiques dans d'autres domaines de la paléontologie moderne.

Mots clé: Iso-surfaces, réconstruction, Silurien, préservation en 3D.

Translation: Antoine Heitz, Natural History Museum Basel, Augustinergasse 2, 4001-Basel, Switzerland.