在炎热的非洲沙漠给化石做3D扫描究竟是怎样一种工作?

09/09/2014

我们的古生物考察任务已经接近尾声,现在我们就来总结一下,聊一聊3D扫描技术层面的话题,以及3D扫描仪是如何在非洲美丽大草原的极端条件下工作的。

1. 没有稳定的电力供应

扫描仪的电池简直是无价之宝。它可以持续使用两天,还有剩余电力。这里有一个技巧,可以大大降低耗电量:每次扫描终止后就断开电池,因为即使是在待机状态下,也会消耗电量。

2. 炎热

我们面临的第二个困难就是炎热的气候,但是只要扫描仪能够适应就好。我们做好最坏的打算,尽量适应炎热的气候。但是无论是Eva还是Spider扫描仪都无法在+35 °C高温下持续工作。Eva的最长工作时间大约是400秒; 之后我会停止扫描休息一会,保存项目,检查一下是否错过了什么。笔记本电脑同样会出现这种问题,但作为操作者来讲,我还需要带一根笔记本电脑的数据线。其实在平板电脑上操作扫描更加容易,但我们会经常暂停扫描以节省平板电脑的空间并上传我们所记录的数据。

3. 阳光直射

我曾经提到过,在正午刺眼的阳光下扫描时非常困难的,甚至是不可能的。我们不得不把巨大的鳄鱼头骨,搬运到远离太阳的岩石阴影中。如果在明亮的阳光下扫描的话,可以人为制造出一些阴影,比如:用一把伞挡住阳光。在柔和的阳光下扫描,就不会出现问题了。

4. 沙尘

理论上来讲,风吹动着沙尘可能会引起一些麻烦。所以我们在休息时一直将扫描仪装在一个袋子里,再用一块布把电脑盖住。

总而言之,如果下次还会在沙漠中扫描的话,我会带上以下物品:

  • 遮阳伞
  • 扫描仪电池
  • 几块笔记本电脑的备用电池
  • 笔记本电脑数据线
  • 32GB RAM或者SSD硬盘的笔记本电脑

最后一点,我当然还要带上Eva和Spider。因为在野外扫描使用它们会非常方便。其中最大的优点就是便携和手持型。请看下面截图中的鳄鱼3D模型。鳄鱼肋骨的图像非常难以捕捉,所以我们不得不从下方地面反向进行扫描。

使用Eva对大面积的物体进行扫描非常方便,几分钟就可以完成。Spider扫描仪可以用来扫描细节部分。由于扫描仪的表现非常给力,原计划需要花费三天的扫描任务,我们只用了两天时间就完成了。

另外一个非常有用的功能是连续扫描模式。它在扫描过程中可以把3D图像自动整合在一起,并且可以从任何位置恢复。虽然Turkana的地面看上去是均匀的褐色,但是该算法还是可以自动识别,并将它作为纹理标志使用。

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