当远古时代遇上高科技——Artec Leo与恐龙头骨面对面

作者Loretta Marie Perera

挑战:对三角龙头骨数字化,用于虚拟观赏、学术研究,并为另一所博物馆制作复制展品。

解决方案:Artec Leo, Artec Studio, 梯子一把

效果:有了恐龙头骨3D模型,哪怕新冠肺炎闭馆期间,参观者和学生也可欣赏科罗拉多大学自然历史博物馆中最受欢迎的展品。

恐龙,这类生物几百年来带来了不少科学研究,直到现在,仍然吸引全球几百万人。面对史前漫步于地球的三角龙化石,现代科技给自己设定了一项前无古人的目标:实现数字化永生。

这只草食性恐龙头骨最早于1891年在美国怀俄明州的Lance Creek镇附近发现,1970年代前一直陈列于史密森学会。之后借调至科罗拉多大学博物馆至今,今天我们在博物馆见到的展品完全是基于其头骨打造的。

捕获整个头骨,需要一把梯子。(David Cano / 3D Printing Colorado供图)

“史密森学会估算了一下推倒整面墙、把头骨取出并运回他们的成本有多高,最后,因为代价太高、风险太大,没人愿意这么做,”Artec金牌授权经销商3D Printing Colorado的2号应用工程师Nick Conklin说道。也就是说,头骨短期内不会移动,但借助3D扫描科技,过去难以实现的画面也开始显出雏形。

Conklin和他的同事David Cano今年一月第一次访问科罗拉多大学自然历史博物馆时,是为了出售Artec Leo 3D扫描仪。“进馆路上,我们看到了三角龙头骨,心想‘哇,这扫描出来肯定很酷,我们什么时候一定要试下!’”Conklin回忆道。

3D Printing Colorado销售每台扫描仪,都包含培训服务。但对大学考古馆馆长William Taylor博士而言,他已经十分熟悉Artec 3D扫描仪了,所以提出了新的要求。

“Taylor博士对Artec Space Spider很有经验,所以我们没有进行培训,他希望我们把Leo带来,给他上课用一次,”Conklin说道。“他想让我们为学生演示,使用Leo和扫描科技可以实现何种效果。”

因此,史前考古项目开始了——恐龙头骨完整数字化。

扫描演示作为大学课程的一部分。(David Cano / 3D Printing Colorado供图)

“我占用Taylor博士晚课的30-40分钟,一边扫描三角龙头骨,一边向学生解释,说明我的具体操作,所以其实是教学演示相结合,”Conklin说道。头骨扫描很快就吸引到了科罗拉多大学媒体部门的目光。

“大学媒体部非常感兴趣,他们想为恐龙扫描过程拍摄照片和视频,”Cano说道。“一有动静,他们就会再次邀请我们,不过这次不是去上课,而是去拍视频,”Conklin补充道。

第二次扫描时新加了一样东西,方便我们扫描——梯子。“有了梯子,我就能扫描之前一次遗漏的细节了,扫描条件更有利了,”Conklin说道。

整个扫描花了30分钟,Artec Studio 3D软件在2小时内完成了所有扫描处理。

 

 

因为Leo,很多表面哪怕站在地面上也能扫到。“站在地上,在我自然移动范围内,除了头上的尖刺,其他都能扫描到,”Conklin说道。Leo 的视角和数据捕获便利度让整个过程相当轻松。我不仅仅在扫描,同时还在讲解我的每步操作。”

Artec Leo自带屏显,可以看到捕获的所有区域,提示遗漏部位,操作起来就像在手机上拍视频一样简单。3D复制品会实时显示,让您把注意力集中在手头任务上,这次任务中,就可以边扫描边在梯子上为博士生演示。

“其他扫描仪也能完成,但难度会很大,我肯定得时不时关注扫描进度。但Leo追踪能力很棒,我可以一心二用,指导学生的同时不耽误捕获高品质数据。它绝对是最适合本项目的工具。”

Conklin说站在梯子上扫描大幅提升了数据质量,因为他能扫到头骨后部、顶部以及任何角度。“我对最后的结果非常满意,”他表示。“我最担心的就是,这是一件独一无二的文物,我可不想成为那个破坏它的人!”

为博物馆镇馆之宝制作数字化3D模型,还能为其他行业领域带来新的教育机遇。其实,正是这种从无到有的创造性激励了团队。

“特别是现在,大家都居家办公,3D文件方便进行任何操作,比如进行模拟操作或科学研究,”Conklin表示。

“对科研工作的支持也是这项工作的一个初衷,没有扫描就不可能实现,世界任何地方的任何人都可以通过这份标本展开研究。”

整份扫描仅耗时30分钟。(模型由史密森学会和科罗拉多大学自然历史博物馆提供)

从测量到科研,全世界的人们都能看到这份模型,也带来了无限机遇。“甚至还能用于下一步侏罗纪公园或电子游戏的CGI制作,”Conklin表示。“一想到这些,我就很激动!”

“亲眼见证历史的诞生和保护措施,世界将为之改变。过去,在时间的推移下,历史将被破坏。毕竟逝者如斯,罔顾一切。但如果我们能把周围数字化,就能抵御岁月的流逝。”

现在,头骨的原主人考虑利用这份扫描制作模具,重新为史密森学会复制一份头骨,毕竟现在他们已经有了头骨各个表面大小的精确值,之前这是不可能完成的。“难以想象没有3D扫描如何实现头骨的数字化,”Conklin说道,他很高兴,他终于当了一天考古学家,实现了儿时的梦想。“说实话,”他补充道,“如果他们用我扫描的恐龙头骨复制了一份,我以后一定带我的子孙来看!”

“我很想继续推进,把所有展品数字化,看看今后还能为博物馆做些什么,”Cano说道。“我认为这就是未来的发展趋势。”

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