2021年 8月 4日

远古霸王龙在日本博物馆二次遇见埃太科三维，会擦出什么样的火花？

2014-2016年，第一次为Trix顺利完成重建后，Naturalis生物多样性中心团队决定购置一台属于自己的三维扫描仪。

通过深入研究，并与荷兰供应商多次交流，中心研究团队最终选择了Artec Space Spider，从准确度、性能和易用性角度来说，这款产品都表现出众，非常适合研究中心的各类任务。和上次一样，这次的扫描仪同样是由埃太科长期合作商兼大使4C Creative CAD CAM Consultants提供的。

“对我们来说，可以用Space Spider重建恐龙了，这点很重要。究竟哪种扫描仪对我们而言又好又方便？经讨论，我们最终选择了Space Spider，因为它覆盖了我们大部分需求，”Naturalis恐龙项目主管Hanneke Jacobs说道。

“这头地球上有史以来体型最大的食肉动物，还是离不开最先进的扫描技术。埃太科再次提供了这样的服务！”4C主管Edwin Rappard说道。“很自豪Naturalis选择了Artec Space Spider完成多年前Artec Eva的任务。埃太科的技术甚至支持将2016年的Eva数据和Space Spider的最新数据结合起来，提供了终极解决方案。”

要扫描带有复杂精密几何的小型部件，如骨骼和各类化石，轻巧而强大的Artec Space Spider是理想之选，分辨率高，精度效果稳定。说来也巧，不久之前，该中心和位于长崎的日本恐龙博物馆签署了一项协议，为Trix制作第一个复制品，名字很简单，就叫“3D Trix”。也就是说，著名的霸王龙即将和埃太科扫描仪再次相遇。

3D Trix：从三维扫描到组装骨架

经过Space Spider和Artec Studio软件的简单培训后，负责霸王龙骨架二次重建工作的3D建模师和Naturalis解剖学家Pasha van Bijlert开始工作了。

在对Space Spider和Artec Studio软件进行简单培训后，3D建模师van Bijlert开工了（供图：Hanneke Jacobs）。

Trix的骨架由大约320块骨头组成。其中大部分已经用Artec Eva扫描过了，包括古老的肋骨、尾巴和椎骨。也就是说，Pasha不必重新扫描整个骨架，只要扫描细节不够丰富和质量欠佳的骨骼即可。例如，脚骨、下巴和头骨。这为他节省了大量时间，能更加专注于缺失细节的建模，并补充到最终的3D骨架上。

首先，Pasha借助Autodesk Maya，将所有扫描好的3D模型摆成栩栩如生、令人望而却步的霸王龙形象，它似乎要一口吞噬眼前的猎物。然后，他开始着手处理需要重新扫描和修复的骨骼。

3D打印完成的3DTrix上头骨部分，边上的是Naturalis生物多样性中心的原始霸王龙骨架（供图：Hanneke Jacobs）

Pasha总共只花了几天时间，就为所有缺失部位完成了扫描，后来，又花了几周时间进行处理，并将它们合并成完整3D模型。

后期处理的步骤，每块骨骼都不尽相同。Pasha说：“如果我能够从各个角度扫描一块骨头，那只要对齐扫描结果即可，可能要去除地面或周围的物体，然后在Artec Studio中进行融合，”他说这个项目不需要纹理。关于Artec Studio中的工作流程，他还表示：“我特别喜欢对齐工具，因为除了单份扫描，你还可以将‘成品’模型对齐到不同的位置。”

对于一些质量欠佳的扫描，例如，如果骨头在完全修复前就完成了扫描，或者是在安装好后进行的扫描，那么就需要同时使用Artec Studio、Geomagic Wrap和Zbrush进行大量后期处理，来弥补缺失的数据。

他说：“在可能的情况下，我会用镜像法，或移植其他骨面来填补平坦的区域。在某些情况下，我不得不根据Trix和其他霸王龙标本的照片，手工雕刻出缺失的区域。”

尾骨修复和全新造型

为了让全新3D Trix看起来更逼真，Pasha还做了几项工作，包括替换Trix从其他标本上拿来的铸型骨骼，质量欠佳，其中包括一块尾骨，来自已被拍卖的霸王龙Stan。根据长崎博物馆的要求，Pasha还要为3D Trix制作一个攻击造型。

Naturalis重建的霸王龙造型，呈攻击造型的3D Trix（供图：Hanneke Jacobs）。

为了得到更逼真的效果，3D建模师还把3D Trix的膝盖靠拢。Pasha仔细观察了恐龙脚印化石，发现原始Trix和其他霸王龙两腿分开，完全不正确。他还把脊柱骨移得更近，因为根据设计要求，新模型不用像原始骨架那样被拆散。

准备3D打印

经过后期处理工等艺，Pasha将完整骨骼导入Rhino，为内部钢架部分建模，这些钢架从内部支撑着高耸的骨架。

3D打印3D Trix的下颌部分（供图：Hanneke Jacobs）

通过Simplify3D和Cura对完成的模型切片处理后，终于要为全部骨骼进行3D打印和上色处理了！指甲和牙齿等小部件是在几台小型Ultimaker打印机上进行，使用的是PLA（聚乳酸）生物塑料，这是一种坚固耐用的回收材料，可在特殊条件下生物降解。较大的骨头是通过两台大型Builder Extreme 1500 3D打印机完成的。