3D掃描儀
挑戰:對三角龍頭骨數字化,用于虛擬觀賞、學術研究,并為另一所博物館制作復制展品。
解決方案:Artec Leo, Artec Studio, 梯子一把
效果:有了恐龍頭骨3D模型,哪怕新冠肺炎閉館期間,參觀者和學生也可欣賞科羅拉多大學自然歷史博物館中受歡迎的展品。
恐龍,這類生物幾百年來帶來了不少科學研究,直到現在,仍然吸引全球幾百萬人。面對史前漫步于地球的三角龍化石,現代科技給自己設定了一項前無古人的目標:實現數字化永生。
這只草食性恐龍頭骨最早于1891年在美國懷俄明州的Lance Creek鎮附近發現,1970年代前一直陳列于史密森學會。之后借調至科羅拉多大學博物館至今,今天我們在博物館見到的展品完全是基于其頭骨打造的。
捕獲整個頭骨,需要一把梯子。(David Cano / 3D Printing Colorado供圖)
“史密森學會估算了一下推倒整面墻、把頭骨取出并運回他們的成本有多高,最后,因為代價太高、風險太大,沒人愿意這么做,”Artec金牌授權經銷商3D Printing Colorado的2號應用工程師Nick Conklin說道。也就是說,頭骨短期內不會移動,但借助3D掃描科技,過去難以實現的畫面也開始顯出雛形。
Conklin和他的同事David Cano今年一月第一次訪問科羅拉多大學自然歷史博物館時,是為了出售Artec Leo 3D掃描儀?!斑M館路上,我們看到了三角龍頭骨,心想‘哇,這掃描出來肯定很酷,我們什么時候一定要試下!’”Conklin回憶道。
3D Printing Colorado銷售每臺掃描儀,都包含培訓服務。但對大學考古館館長William Taylor博士而言,他已經十分熟悉Artec 3D掃描儀了,所以提出了新的要求。
“Taylor博士對Artec Space Spider很有經驗,所以我們沒有進行培訓,他希望我們把Leo帶來,給他上課用一次,”Conklin說道?!八胱屛覀優閷W生演示,使用Leo和掃描科技可以實現何種效果。”
因此,史前考古項目開始了——恐龍頭骨完整數字化。
掃描演示作為大學課程的一部分。(David Cano / 3D Printing Colorado供圖)
“我占用Taylor博士晚課的30-40分鐘,一邊掃描三角龍頭骨,一邊向學生解釋,說明我的具體操作,所以其實是教學演示相結合,”Conklin說道。頭骨掃描很快就吸引到了科羅拉多大學媒體部門的目光。
“大學媒體部非常感興趣,他們想為恐龍掃描過程拍攝照片和視頻,”Cano說道。“一有動靜,他們就會再次邀請我們,不過這次不是去上課,而是去拍視頻,”Conklin補充道。
第二次掃描時新加了一樣東西,方便我們掃描——梯子?!坝辛颂葑?,我就能掃描之前一次遺漏的細節了,掃描條件更有利了,”Conklin說道。
整個掃描花了30分鐘,Artec Studio 3D軟件在2小時內完成了所有掃描處理。
因為Leo,很多表面哪怕站在地面上也能掃到?!罢驹诘厣?,在我自然移動范圍內,除了頭上的尖刺,其他都能掃描到,”Conklin說道。“Leo 的視角和數據捕獲便利度讓整個過程相當輕松。我不僅僅在掃描,同時還在講解我的每步操作。”
Artec Leo自帶屏顯,可以看到捕獲的所有區域,提示遺漏部位,操作起來就像在手機上拍視頻一樣簡單。3D復制品會實時顯示,讓您把注意力集中在手頭任務上,這次任務中,就可以邊掃描邊在梯子上為博士生演示。
“其他掃描儀也能完成,但難度會很大,我肯定得時不時關注掃描進度。但Leo追蹤能力很棒,我可以一心二用,指導學生的同時不耽誤捕獲高品質數據。它絕對是適合本項目的工具。”
Conklin說站在梯子上掃描大幅提升了數據質量,因為他能掃到頭骨后部、頂部以及任何角度?!拔覍ψ詈蟮慕Y果非常滿意,”他表示?!拔易顡牡木褪?,這是一件獨一無二的文物,我可不想成為那個破壞它的人!”
為博物館鎮館之寶制作數字化3D模型,還能為其他行業領域帶來新的教育機遇。其實,正是這種從無到有的創造性激勵了團隊。
“特別是現在,大家都居家辦公,3D文件方便進行任何操作,比如進行模擬操作或科學研究,”Conklin表示。
“對科研工作的支持也是這項工作的一個初衷,沒有掃描就不可能實現,世界任何地方的任何人都可以通過這份標本展開研究?!?
整份掃描僅耗時30分鐘。(模型由史密森學會和科羅拉多大學自然歷史博物館提供)
從測量到科研,全世界的人們都能看到這份模型,也帶來了無限機遇?!吧踔吝€能用于下一步侏羅紀公園或電子游戲的CGI制作,”Conklin表示?!耙幌氲竭@些,我就很激動!”
“親眼見證歷史的誕生和保護措施,世界將為之改變。過去,在時間的推移下,歷史將被破壞。畢竟逝者如斯,罔顧一切。但如果我們能把周圍數字化,就能抵御歲月的流逝?!?
現在,頭骨的原主人考慮利用這份掃描制作模具,重新為史密森學會復制一份頭骨,畢竟現在他們已經有了頭骨各個表面大小的精確值,之前這是不可能完成的。“難以想象沒有3D掃描如何實現頭骨的數字化,”Conklin說道,他很高興,他終于當了一天考古學家,實現了兒時的夢想。“說實話,”他補充道,“如果他們用我掃描的恐龍頭骨復制了一份,我以后一定帶我的子孫來看!”
“我很想繼續推進,把所有展品數字化,看看今后還能為博物館做些什么,”Cano說道?!拔艺J為這就是未來的發展趨勢?!?