3D сканирование одной из крупнейших естественнонаучных коллекций в Европе

Отдел мультимедийных технологий Государственного Дарвиновского музея ведёт трехмерную оцифровку своих фондов при помощи 3D сканера Artec Eva. Полученные модели используются при разработке интерактивных образовательных презентаций в экспозиции, доступны для скачивания, а также размещаются в видеороликах на музейном YouTube канале.

Государственный Дарвиновский музей - один из крупнейших естественнонаучных музеев в Европе - является наглядной иллюстрацией теории Чарльза Дарвина о происхождении видов: здесь представлены десятки тысяч экспонатов, за каждым из которых стоит целая история. Всего в музее насчитывается около 400 000 единиц хранения, 5 000 из которых можно увидеть в основной экспозиции, а остальные находятся в запасниках музея и используются на временных и передвижных выставках.

В 2017 году отдел мультимедийных технологий музея начал трёхмерную оцифровку фондов при помощи 3D сканера Artec Eva (оборудование из нашего центра ЦМИТ "БионикЛаб"). Результаты этой работы можно увидеть уже сейчас: в профиле музея на сайте sketchfab.com доступно к просмотру более 100 моделей. Кроме того, полученные сканы используются в подготовке трехмерного контента для мультимедийных и интерактивных инсталляций, а также в видеороликах на канале Дарвиновского музея в YouTube.

Своими впечатлениями делится Амир Ахтамзян, старший научный сотрудник музея: «Для сканирования мы используем трехмерный сканер Artec Eva, который сканирует с заявленной точностью в 0.1 мм. Этот сканер является для нас универсальным решением по сканированию средних и больших экспонатов и музейных предметов. Также удобной возможностью является получение не только самих трехмерных моделей, но и текстур. Встроенная в сканер подсветка позволяет получить равномерно засвеченные текстуры, которые затем требуют незначительной корректировки по яркости и цветопередаче. Сканирование предметов происходит бесконтактным способом, поэтому даже для самых ветхих и хрупких предметов достаточно разместить модель на поворотный столик, и начать сканировать, что обеспечивает минимальный механический контакт со сканируемым предметом позволяет производить оцифровку экологичным для предмета способом».

Череп пещерного медведя, отсканированный с помощью Artec Eva

Сканирование музейных фондов началось с образцов остеологии. Остеология - это наука об изучении костей скелета. По этому направлению в музее сканируются черепа различных животных. Пока оцифровано 14 черепов и здесь есть такие редкости как череп гигантского лемура мегаладаписа, представители которых к настоящему времени уже вымерли. А также череп пещерного медведя, жившего в позднем плейстоцене и вымершего около 15 000 лет назад.

 Кроме того, были отсканировали образцы из орнитологической коллекции, около 80 моделей различных птиц: пеликаны, фазаны, страусы, пингвины, совы. В том числе такой уникальный экспонат как чучело бескрылой Гагарки – животного, которое вымерло в 1844 году. Во всем мире осталось всего 74 чучела, одно из них находится в Дарвиновском музее.

Модель чучела бескрылой Гагарки, сделаный сканером Artec Eva

Также в базе музея теперь появились любопытные модели некоторых чучел короткошерстных животных, таких как, например, трубкозуб, который обитает на территории Африки. Внешне он имеет сходство сразу с несколькими животными: тело напоминает кенгуру - особенно хвост, остроносая мордочка - кабана, а длинные уши - зайца. Или  панголина, «закованного» в роговые пластины по всему телу. Но несмотря на свой устрашающий вид, питается животное насекомыми: муравьями и термитами.

Чучело трубкозуба, короткошерстного животного, обитающего в Африке

Отдельно стоит отметить работу сотрудников музея по сканированию бюстов и скульптур неандертальцев, сделанных ученым М.М. Герасимовым - автором всемирно известного метода реконструкции внешнего облика по костным останкам, который используется в исторических науках и криминалистике. Было отсканировано 5 скульптур - это реконструкции неандертальцев с мест их древнейших стоянок: из грота Схул, из грота Ла-Ферраси, Штейнгейма и стоянки Гибралтар-1. После сканирования бюстов, была сделана ретопология, нарисована текстура кожи и морщины, проведён скульптинг отверстий для рта и глаз и настройка SSS шейдера для реалистичного отображения кожи. Далее, при помощи blendshape и скульптинга, были сделаны выражения лиц неандертальцев, которые затем анимировали. В итоге получилась такая реконструкция:

Итоговый вариант реконструированной модели лица неандертальца

Отдельным интересным направлением, которое в Дарвиновском музее начинают внедрять в экспозицию – это печать музейных экспонатов на гипсо-полимерном 3D принтере. Здесь использование трехмерного сканирующего оборудование открывает принципиально новые возможности по обмену цифровыми трехмерными копиями и использовании их распечатанных версий в экспозиции. В Дарвиновском музее представлена целая витрина, где можно посмотреть распечатанные отсканированные объекты.

В планах музея - дальнейшая оцифровка музейных экспонатов, интеграция 3D моделей в социальные сети (например, сейчас Facebook), а также использование сканов в мультимедийных файлах и интерактивных инсталляциях музея. Использование 3D контента даёт возможность «погрузится» в виртуальный мир оцифрованных пространств и объектов, обеспечивает более интерактивный и интересный формат обучения и передачи научных знаний для посетителей музея.

Сделанная сканером Artec Eva модель мужчины из грота Ля-Ферраси

Отсканированная модель женщины из Штейнгейма

Таким образом, благодаря использованию 3D сканера, музей сегодня предстаёт в совершенно новом качестве - как база уникальных и достоверных «моделей», которые можно использовать в интерактивных инсталляциях, играх, обучающих приложениях и базах данных для трехмерной печати.

Благодарим Амира Ахтамзяна, старшего научного сотрудника ГДМ и Дмитрия Ольшанского, заведующего отделом мультимедиа ГДМ за предоставленные материалы.

Связаться с нами