Quét 3D tại La Brea Tar Pits với Artec Space Spider

Ngày tạo: 03/04/2020 2:18:02 CH

Bộ xương sói Dire được khai quật từ La Brea Tar Pits

12.000 năm trước, trung tâm của Los Angeles, California có trữ lượng nhựa đường tự nhiên lớn (còn gọi là ‘tar’) nằm ẩn mình dưới bề mặt của mặt đất. Chưa kể ở dưới đáy suối và ao. Khi các động vật như voi ma mút, bò rừng, ngựa, con lười trên mặt đất và lạc đà trút xuống nước để làm dịu cơn khát, đôi khi chúng sẽ bị mắc kẹt trong nhựa đường cực kỳ dính trên bề mặt. Chỉ cần 1,5 inch (4 cm) nhựa đường lỏng là đủ để nhốt một con bò rừng hoặc thậm chí là một con voi ma mút.

Dựng lại hình ảnh của một con voi ma mút và mèo răng cưa bị mắc kẹt trong nhựa đường, từ Titans of the Ice Age

Những kẻ săn mồi, bao gồm những con sói tàn khốc (Canus dirus), mèo răng cưa (Smilodon fatalis) và sư tử Mỹ (Panthera leo atrox), thấy chúng bất lực vật lộn tại chỗ và đóng cửa vì những gì chúng nghĩ sẽ là một bữa ăn dễ dàng. Chẳng mấy chốc, cả động vật ăn thịt và con mồi đều bị sa lầy trong nhựa đường không thể tha thứ, nơi cả hai sẽ chết đói và dần dần phân hủy trên bề mặt, với một số hài cốt của chúng cuối cùng bị chôn vùi theo thời gian trong các trầm tích bão hòa nhựa đường.

Bộ xương mèo răng cưa trong bảo tàng tại La Brea Tar Pits

Bảo tàng tại La Brea Tar Pits là nơi tập hợp các hóa thạch được khai quật từ những mỏ nhựa đường vẫn còn sủi bọt kể từ khi các nhà khoa học bắt đầu nghiên cứu chúng vào năm 1906. Tổng cộng, hơn 3,5 triệu mẫu vật đã được phát hiện tại La Brea Tar Pits qua nhiều năm. Những hóa thạch này đã được phóng xạ carbon có niên đại lên tới 50.000 năm.

Bảo tàng tại La Brea Tar Pits

Tar Pits là một kho báu theo nghĩa đen đối với các nhà cổ sinh vật học trên toàn thế giới, với số lượng lớn các mẫu vật được bảo quản tốt được phát hiện. Để đưa ra một ví dụ, họ đã khai quật được phần còn lại của hơn 3.600 con sói tàn khốc, ngoài hàng chục ngàn hóa thạch khác mà nhựa đường đã cung cấp.

Hố 91 tại hố La Brea Tar

Các nhà nghiên cứu đã thực hiện một số nghiên cứu về các mẫu vật trong nhiều năm nay, bao gồm cả niên đại phóng xạ và các phân tích phân tử khác cung cấp dữ liệu về thay đổi sinh học theo thời gian có thể tương quan với thay đổi môi trường và tác động của con người. Radiocarbon cho phép họ đưa ra một ngày chính xác trên các loài thực vật cổ đại, côn trùng, chim, bò sát, lưỡng cư, động vật có vú và vỏ sò, và dần dần phát triển một cái nhìn rõ ràng hơn về môi trường địa phương giống như hàng ngàn năm trước khi con người đến và định cư.

Điều này rất quan trọng không chỉ vì mục đích tìm hiểu quá khứ, mà còn giúp các nhà khoa học giải thích chính xác hơn những thay đổi diễn ra trong môi trường ngày nay, cũng như dự đoán tốt hơn những gì có thể xảy ra trong những thập kỷ và thế kỷ tới, và để hỗ trợ với quy hoạch bảo tồn.

Hóa thạch được tìm thấy ở Hố 91, một trong hơn 100 hố tại La Brea Tar Pits

Trước khi xác định niên đại bằng carbon phóng xạ, là một loại thử nghiệm phá hủy, bảo tàng sẽ chế tạo các khối thạch cao hóa thạch, để bảo tồn bản gốc để nghiên cứu. Photorammetry với một máy ảnh DSLR cũng được sử dụng ngắn gọn cho từng mẫu vật, trong đó kéo theo thời gian xử lý dài và một lượng lớn hóa thạch đang chờ trong kệ và hộp.

Kệ hóa thạch lưu trữ tại Bảo tàng La Brea Tar Pits

Sau đó, họ đã học về quét 3D được sử dụng trong cổ sinh vật học, làm thế nào nó tăng tốc đáng kể quy trình công việc đồng thời nâng cao độ chính xác và mở ra một loạt các khả năng sử dụng in 3D và trực quan hóa, ngoài ra nó còn mở ra các cánh cửa để lưu trữ kỹ thuật số.

Bộ xương sư tử Mỹ trong bảo tàng tại La Brea Tar Pits

Các chuyên gia quét 3D tại Artec Certified Reseller Rapid Scan 3D đã giới thiệu họ với Artec Space Spider, một máy quét ánh sáng có cấu trúc cầm tay chuyên nghiệp, nhanh chóng tạo ra các mô hình vật thể 3D cấp độ đo lường, ngay cả những vật thể có hình dạng hữu cơ phức tạp, như hóa thạch. Tự hào với độ chính xác lên tới 0,05mm, chỉ trong vài phút, Space Spider thực hiện những gì thường mất tới một giờ hoặc hơn mỗi hóa thạch.

Chris Strong của Rapid Scan 3D cho biết, khi chúng tôi xem xét mức độ chi tiết mà La Brea Tar Pits cần thiết cho hóa thạch và xương quét 3D, rõ ràng Artec Space Spider là lựa chọn phù hợp. Space Spider có thể mang theo và dễ sử dụng, dành cho tất cả mọi người từ người mới bắt đầu đến người dùng cao cấp. Chúng tôi có thể thu thập dữ liệu độ phân giải cao với thông tin màu trong vòng vài phút. Chúng tôi đã cấy ghép máy quét Artec trong ngành hàng không vũ trụ và y tế trong nhiều năm với thành công lớn. Công nghệ tương tự có thể được sử dụng để bảo tồn di sản cũng như quét xương và hóa thạch.

Carrie Howard cầm một con lạc đà đốt sống cổ thứ 6 được khai quật từ nhựa đường

Theo lời của Chuyên gia hình ảnh La Brea, Carrie Howard, Spider Space Spider ghi lại chính xác các hình học phức tạp của xương. Một số trong những hình dạng và đặc điểm bề mặt này rất khó để nắm bắt, từ các đường cong quét của xương sườn của bò rừng, đến răng nanh dài của một con mèo răng cưa, cũng như các hình đại diện của gấu mặt ngắn, và rất nhiều ví dụ khác tôi có thể đặt tên ... Space Spider cho phép chúng ta ghi lại tất cả bằng 3D màu sắc có độ phân giải cao hoàn hảo như thật.

Howard tiếp tục, một trong những dự án ban đầu của chúng tôi bao gồm 400 mẫu vật. Chúng tôi đã quét và xử lý chúng nhanh chóng, và sau đó tiếp tục với những người khác. Bây giờ chúng tôi có thể xử lý rất nhiều mẫu vật hơn trước đây, trong khi với kỹ thuật chụp ảnh, thời gian cho số lượng mẫu vật này dài hơn gấp ba lần.

Xương sống sói Dire được phát hiện trong Dự án khai quật Bảo tàng 23

Quá trình của Howard để quét 3D với Space Spider mất vài phút trong hầu hết các trường hợp: cô ấy chỉ cần đặt một mẫu vật lên một bàn xoay nhỏ, giữ Space Spider, sau đó từ từ xoay bàn xoay khi cô ấy di chuyển máy quét lên xuống, từ đó chụp mọi khía cạnh và từ đó chụp mọi khía cạnh và từ đó chụp mọi mặt và bề mặt. Trong quá trình này, phần mềm quét máy quét, Artec Studio, hiển thị quá trình quét trong thời gian thực khi nó diễn ra. Nếu bất kỳ điểm nào bị bỏ lỡ, nó có thể được nhìn thấy ngay lập tức và khu vực có thể dễ dàng được quét một lần nữa. Mẫu vật sau đó được lật lại và quá trình được lặp lại.

Quét 3D một xương hàm sói Dire với Artec Space Spider

Quá trình xử lý hậu kỳ diễn ra trong Artec Studio, bao gồm việc căn chỉnh và đăng ký các bản quét thành một mô hình 3D bản sao kỹ thuật số hoàn hảo, hoàn hảo, sau đó được xuất dưới dạng tệp OBJ và được lưu trữ.

Mô hình 3D xương hàm sói Dire, được quét bởi Artec Space Spider

Gần đây, Bảo tàng đã thử nghiệm Artec Micro, một máy quét 3D để bàn cấp độ đo lường tự động được thiết kế để quét các vật thể nhỏ với độ chính xác lên tới 10 micron. Bảo tàng có một bộ sưu tập lớn các mẫu vật nhỏ, từ nhiều loại thực vật và động vật bao gồm xương chim, ốc nước ngọt và một loạt các hạt giống. Quy trình quét rất dễ dàng: họ chỉ cần gắn một mẫu vật trên nền tảng quét Micro Micro và sau vài cú click chuột, máy quét sẽ xử lý phần còn lại. Nền tảng dao động và xoay trong khi Micro Ngược có cấu trúc ánh sáng màu xanh lam và máy ảnh đôi chụp mọi đặc điểm của bề mặt mẫu vật từ mọi góc độ có thể.

Như đã thấy trong bức ảnh trên, khách tham quan Bảo tàng được chào đón quan sát Space Spider hoạt động từ phía bên kia của kính, bên cạnh màn hình hiển thị quét 3D hóa thạch trong thời gian thực (thông qua Artec Studio). Bên kia cửa sổ quét 3D là Phòng thí nghiệm Fossil của Bảo tàng, có biệt danh tinh nghịch, là Fishbowl, một phòng thí nghiệm hình bán nguyệt, bao quanh bằng kính, nơi trẻ em và người lớn có thể theo dõi các nhà cổ sinh vật học gần gũi khi họ lướt qua, làm sạch và lập danh mục rộng nhiều loại hóa thạch tìm thấy.

Việc xem xét và nói về cơ sở dữ liệu mẫu mô hình 3D trực tuyến cho các nhà nghiên cứu gần xa, cũng như các loại tiếp cận cộng đồng ảo và địa phương khác nhau, bao gồm cả trường học và trường đại học, sẽ là điểm tập trung cho Bảo tàng và sẽ tiếp tục.

Hai dự án bổ sung, hiện đang trong giai đoạn thăm dò và phát triển, sẽ sử dụng AR (thực tế tăng cường) để tăng cường sự tham gia của công chúng với các tài nguyên cổ sinh vật học La Brea Tar Pits, thông qua các triển lãm tương tác và nhập vai. Những dự án như vậy sẽ được hưởng lợi rất nhiều từ các mô hình 3D được tạo ra với Bảo tàng Space Space Spider, cùng với các công nghệ kỹ thuật số khác, để tăng kiến thức về khoa học công cộng và giảm hiểu lầm khoa học ở mọi cấp độ trong xã hội.

Nguồn: Artec3D.com

Tags: data design data design viet nam ddv youtube artec eva artec scanner artec spider artec eva price artec 3d scanner