Сканирование черепа динозавра с помощью Artec Leo: Высокие технологии помогают сохранить наследие доисторических времён

Динозавры – существа, веками вдохновлявшие исследователей и ученых. Они и сейчас приковывают внимание миллионов людей по всему миру. Останкам одного из них – трицератопса, бродившего по земле в доисторическую эпоху – современная наука  присвоила особый статус, которого «удостоены» немногие из его «коллег»: цифровое бессмертие.

Впервые обнаруженный в 1891 году близ города Ланс Крик, штат Вайоминг, череп этого травоядного был в экспозиции Смитсоновского музея в Вашингтоне до конца 1970-х. Затем его передали на временное хранение Музею Университета Колорадо, где он сейчас и находится. Музей, каким мы его видим сейчас, был построен буквально вокруг этого черепа.

Чтобы отсканировать весь череп, понадобилась лестница (фото David Cano / 3D Printing Colorado)

«В Смитсоновском музее примерно посчитали, сколько потребуется денег, чтобы снести стену, вытащить череп наружу и отправить обратно к ним, поскольку они его владельцы, и это было настолько дорого и рискованно, что никто не захотел это делать», – говорит Ник Конклин, инженер по прикладным программам в компании, являющейся Золотым партнером Artec 3D, 3D Printing Colorado. Это значит, что в обозримом будущем череп никуда не будут транспортировать, однако с помощью технологии 3D сканирования, теперь можно сделать кое-что, ранее совсем недоступное.

Конклин и его коллега Дэвид Кано впервые посетили Музей естественной истории Университета Колорадо в январе этого года, чтобы продать 3D сканер Artec Leo. «В музее мы заметили этот череп трицератопса и подумали: «А ведь из этого получилась бы реально крутая 3D модель, надо будет как-нибудь отсканировать!» – вспоминает Конклин.

К каждому сканеру, который продает 3D Printing Colorado, также включено обучение. Но доктору Уильяму Тейлору, куратору Археологии в университете, уже знакомому со сканерами Artec 3D, было предложено кое-что другое.

«Доктор Тейлор уже использовал к тому моменту сканер Artec Space Spider, поэтому вместо обучения он выбрал, чтобы мы принесли Leo на одно из его занятий», – говорит Конклин. «Он хотел, чтобы мы показали студентам, что можно делать с помощью Leo и технологии 3D сканирования».

Так началась работа по оцифровке черепа динозавра, такая же огромная, как и сам череп.

Сканирование было частью занятия в университете (фото David Cano / 3D Printing Colorado)

«На одном из вечерних занятий доктора Тейлора я сканировал череп трицератопса в течение 30-40 минут, при этом показывая и рассказывая студентам, что я делал, так что это было немного похоже на мастер-класс», – говорит Конклин. Вскоре это привлекло внимание СМИ Университета Колорадо.

«Университетские СМИ были так впечатлены, что захотели сфотографировать и записать видео, как мы сканируем динозавра», – говорит Кано. «Как только об этом стало известно, нас опять пригласили, и теперь это было больше похоже на фотосессию, чем на мастер-класс, как в прошлый раз», – добавляет Конклин.

Во время второго сканирования появилась лестница, это дало больше пространства для маневров. «Когда появилась лестница, стало намного проще и я смог отсканировать некоторые детали, которые не смог достать в прошлый раз», – говорит Конклин.

Все сканирование заняло 30 минут, а обработка сканов была полностью сделана в Artec Studio в течение двух часов.

При использовании Leo большинство поверхностей можно было достать с земли. «Я смог отсканировать все кроме верхних частей рогов без помощи каких-либо приспособлений, помогавших отсканировать больше поверхностей», – говорит Конклин. «Всего лишь угол обзора и легкость, с которой Leo получает данные, сделали все намного, намного легче. Я не просто сканировал, я одновременно рассказывал и объяснял, что я делаю».

У Artec Leo есть встроенный экран, а это значит, можно легко увидеть, все ли области отсканированы и заполнить пропуски, если нет. Это так же просто, как снимать видео на мобильном телефоне. 3D модель появляется на экране сразу же во время сканирования, не надо никуда специально поворачиваться и смотреть, можно сфокусировать свое внимание на сканировании, или в данном случае – на сканировании, когда при этом стоишь на лестнице и выступаешь перед студентами.

«С другим сканером я, конечно, тоже бы это отсканировал, но все было бы намного сложнее, нужно было бы пристальнее следить за тем, что я делаю. Но благодаря тому, что у Leo такой хороший трекинг, мне удалось получить качественные данные, одновременно объясняя студентам, что я делаю. Это действительно был лучший девайс для такой работы».

Конклин говорит, что, сканируя с лестницы, ему удалось получить данные намного качественнее, поскольку он смог отсканировать череп и сзади, и сверху, и со всех других сторон. «Я был очень счастлив, увидев конечный результат», – он говорит. «Больше всего я боялся как-то повредить череп, ведь это незаменимый археологический артефакт, и если я это сломаю… в общем, я не хотел бы запомниться всем именно этим!»

Кроме того что теперь у нас есть доступная 3D модель самого важного экспоната этого музея, это может принести много пользы и другим областям науки и индустрии, открывая для них новые возможности образовательного и профессионального роста. Вкратце, именно эта возможность и способность делать что-то, что ранее было невозможно – и есть самое большое вдохновение для всей команды.

«Особенно сейчас, когда все сидят по домам, можно работать из дома и делать все, что захочется, из одного 3D файла, например, проводить различные моделирования или научные исследования», - говорит Конклин.

«Поддержка исследований, которые иначе невозможно было бы осуществить, это, скорее, вторичное, если мы говорим в целом о необходимости подобных работ, по отношению к тому, что кто угодно и где угодно может начать свое первое исследование именно с этого экспоната».

Весь процесс сканирования занял всего 30 минут. (Модель предоставлена Смитсоновским музеем и музеем естественной истории Университета Колорадо)

Возможности применений подобных 3D моделей безграничны: это могут быть измерения, исследования, мировой доступ к археологическому наследию… «Это может быть даже компьютерная графика для следующего эпизода «Парка Юрского периода» или различных видео-игр», - продолжает Конклин. «Мне очень интересно представлять все это!»

«Наблюдая, как историю сохраняют для потомков, мы переходим в новую реальность, где что-нибудь, что несомненно бы разрушилось от времени и всевозможных других обстоятельств, - время не церемонится ни с кем и ни с чем - теперь может быть нами оцифровано. Это наш ответ времени».

Теперь, когда у работников Смитсоновского музея есть максимально точные размеры всех участков черепа, которых у них до этого никогда не было, их идея заключается в том, чтобы использовать этот скан для создания формы и затем уже собственной копии черепа. «Я не могу себе представить, как бы мы это оцифровали без 3D сканирования», - признается Конклин, который был счастлив исполнить детскую мечту и примерить шляпу археолога хотя бы на день. «Вот, что я вам скажу, - прибавляет он – если они сделают копию этого черепа динозавра из данных моего сканирования, я буду водить туда будущих внуков, чтобы они посмотрели на это!»

«Я действительно хочу продолжать этот проект: придумывать, что мы можем еще сделать вместе с музеем в плане оцифровки всех экспонатов и другой помощи в долгосрочной перспективе», - говорит Кано. «И нам хочется думать, что это обязательно произойдет!»