Escaneos 3D con Artec Eva para el rastreo de animales marinos utilizando tecnología de última generación

Resumen: La Universidad de Swansea utiliza la tecnología de escaneo 3D de Artec para crear etiquetas personalizadas para animales marinos y así poder monitorear continuamente su comportamiento para la investigación de biología marina.

El objetivo: Utilizar el escáner 3D manual, Artec Eva, para escanear animales marinos como tiburones, delfines y tortugas y obtener los datos necesarios de medición de forma precisa para el desarrollo e impresión 3D de etiquetas personalizadas.

Herramientas utilizadas: Artec Eva, Artec Studio 12

Si pensaste que el escaneo 3D y el agua no eran una buena combinación, ¡piénsalo de nuevo! Las soluciones de escaneo 3D profesionales de Artec se utilizaron en un emocionante proyecto de biología marina, dirigido por Lloyd Hopkins, un ambicioso doctor. Estudiante de la Universidad de Swansea. A pesar de que los escáneres 3D de Artec todavía no son impermeables, resultaron ser una solución ideal para capturar con precisión a los habitantes del profundo mar azul. Al combinar un escáner 3D Artec Eva con un software profesional de CAD, Lloyd y su equipo encontraron un enfoque innovador y eficiente para crear etiquetas personalizadas para una variedad de animales marinos.

El laboratorio de movimientos de animales (SLAM) de la Universidad de Swansea, investiga la vida de los animales marinos utilizando tecnología de punta de última generación y las principales técnicas de visualización de datos. Esto se hace para comprender mejor las vidas de los asombrosos animales marinos en las profundidades del océano, incluso cuando están fuera de la vista. Los datos vitales recopilados a partir de estas etiquetas personalizadas, como pueden ser la velocidad y los niveles de actividad del animal, ofrecen información detallada sobre los patrones de migración de las criaturas marinas, así como los efectos que tienen las temperaturas del océano ten su comportamiento. Trabajando en conjunto con una variedad de otras instituciones y grupos, entre ellos la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah, el MIT, el Instituto Australiano de Ciencias Marinas, la Universidad Brown, la Fundación Valenciana Oceanográfica, y Ecocean, una organización benéfica para la conservación y conservación de tiburones ballena, la investigación de Lloyd está enfocado en desarrollar métodos innovadores para unir estas etiquetas a varios animales marinos de una manera no invasiva y fácil de usar. Si las etiquetas están demasiado sueltas, serán ineficaces e incluso podrían caerse. Si se aprieta mucho, le causará angustia al animal.

Seguro y fácil de administrar, no es de extrañar que el uso de la tecnología conectada a los animales se haya vuelto cada vez más popular en los últimos años, no solo para la investigación del comportamiento de los animales, sino también para los esfuerzos de conservación y manejo. "El desarrollo ético de las prácticas y técnicas de marcado es un punto de referencia importante, pero las nuevas tecnologías que nos permiten cuantificar y simular completamente el efecto de una etiqueta en un animal a menudo están infrautilizadas o no están exploradas", dice Lloyd.

Para desarrollar un método novedoso de ajuste de forma para animales marinos como tiburones, delfines y tortugas, además de simular sus efectos, era importante obtener primero las mediciones precisas de la forma y la estructura de cada animal.

Lloyd buscaba una solución que pudiera escanear en 3D de forma rápida y segura a las criaturas marinas. También necesitaba un software que le diera a él y a su equipo la libertad y las herramientas para crear etiquetas personalizadas. Eligieron el escáner 3D más popular de Artec, Artec Eva, y lo combinaron con el software de escaneo y posprocesamiento Artec Studio 12. El distribuidor c¡on certificación Gold de Artec, Central Scanning Limited, proporcionó la capacitación y la consultoría necesarias, asegurando que Lloyd y su equipo aprovecharán al máximo las soluciones de escaneo 3D profesionales de Artec.

Escaneo de una aleta de tiburón azul

"Estamos bastante seguros de que el uso de técnicas de escaneo 3D será ampliamente adoptado como estándar en el futuro para este tipo de investigación". Lloyd Hopkins

Lloyd afirma que el escaneo 3D es la forma óptima de capturar animales grandes y obtener datos confiables que se pueden examinar e interactuar fácilmente. Sin el uso de esta importante tecnología, gran parte de la fase de desarrollo tendría que depender de datos dispersos y estimados que podrían no traducirse adecuadamente a una aplicación del mundo real.

"Una vez que decidimos usar el escaneo 3D como método, la marca Artec se destacó bastante rápido debido a su facilidad de uso, su funcionalidad y su software increíblemente poderoso que hizo la mayor parte del trabajo duro por nosotros". - Lloyd Hopkins

Para el proyecto, Lloyd y su equipo utilizaron el ligero escáner 3D Artec Eva para capturar con rapidez y precisión datos en 3D de animales marinos muertos y vivos, como tiburones, tortugas y delfines, así como algunas especies de peces y cangrejos.

El uso de Eva aseguró que obtuvieran los datos de medición que necesitaban al capturar animales tanto en interiores como en exteriores. Gracias al paquete portátil de baterías de Artec 3D, el escaneo puede realizarse en cualquier lugar, ¡incluso al lado del agua! Solo tomó unos pocos días para obtener la información necesaria sobre diferentes especies, haciendo que el uso del escaneo 3D sea increíblemente efectivo en el tiempo y muy fácil, ¡considerando que la captura de animales húmedos, brillantes y en movimiento sería difícil para la mayoría de los escáneres 3D!

Escaneo 3D de una gran tortuga boba

El flujo de trabajo del proyecto fue el siguiente: primero, Lloyd y su equipo obtuvieron un escaneo de alta calidad de un animal. En el caso de los tiburones, las tortugas y un delfín, estos ejemplares ya habían fallecido y se habían almacenado en el acuario Oceanográfico de Valencia. Una de las aletas de tiburón que Lloyd tuvo que escanear estaba doblada, debido a su almacenamiento en un congelador compacto. Esto, sin embargo, no fue un problema, ya que pudo capturar una serie de medidas de la aleta y reconstruir el modelo por sí mismo.

Sin embargo, Algunos de los animales escaneados en 3D, ¡estaban muy vivos! Al capturar al delfín vivo, por ejemplo, los adiestradores pudieron alentar a este animal altamente inteligente al lado de la piscina, donde Lloyd realizó escaneos rápidos y detallados de sus hermosas aletas. Fue suficiente para capturar un lado y luego unirlo en el software de escaneo y posprocesamiento Artec Studio 12.

Después de escanear en 3D a los animales, la creación del modelo 3D final de una etiqueta involucró los siguientes pasos:

Los datos de escaneo se utilizaron para construir de manera efectiva el diseño directamente alrededor del animal escaneado, utilizando Autodesk Meshmixer y el software Fusion 360 CAD. Utilizando Autocad Fusion 360, Lloyd diseñó y construyó la etiqueta alrededor de los escaneos, y reconstruyó una aleta a partir de las mediciones recolectadas. Luego usó Meshmixer para realizar cambios en la malla, por ejemplo, líneas de costura de barrido suave y corregir áreas difíciles de escanear, como la boca del delfín.

Con una etiqueta diseñada para adaptarse al animal, se pasa a la impresión y a las pruebas del mundo real. El esfuerzo valió la pena. El producto terminado se mejoró instantáneamente en términos de tamaño en comparación con los creados utilizando medidas tomadas a mano.

Lloyd afirmó que la información recopilada mediante el escaneo 3D es mucho más confiable y precisa, en comparación con los registros obtenidos de forma tradicional, a mano; Como este tipo de captura de datos requiere mucho tiempo, deja margen para errores y puede dificultar la comprensión de cómo estas mediciones encajan en el espacio en relación con el animal. Aunque puede usar moldes para obtener la forma completa, solo se puede hacer en criaturas más pequeñas o solo en parte de un animal. El casting también toma mucho tiempo, ya que debes esperar a que el material se fije, y esto no es la mejor opción para los animales vivos, ¡que no pueden permanecer inmóviles durante mucho tiempo!

Escaneo 3D de un delfín

Lloyd y su equipo obtuvieron con éxito todos los datos precisos que necesitaban en muy poco tiempo. Aunque la investigación para el proyecto aún está en curso, los escaneos en 3D de los animales marinos, particularmente los datos 3D de delfines, ya han atraído la atención de entrenadores y veterinarios en España. Impresionados con las posibilidades de la tecnología de escaneo 3D, los expertos en animales dicen que les ahorraría mucho tiempo en tareas veterinarias, como monitorear el crecimiento y realizar autopsias de animales, para lo cual se requieren muchas mediciones del animal fallecido.