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当远古时代遇上高科技——Artec Leo与恐龙头骨面对面

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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