📆 🔲 🥕 المسح الضوئي والطباعة ثلاثية الأبعاد في علم الحفريات. استمرار 🕜 🕛 👩🏼‍🎓

في مقال سابق ، تحدثت بإيجاز عن إمكانيات الطباعة ثلاثية الأبعاد في علم الحفريات ، وهي إنشاء عمليات إعادة بناء ثلاثية الأبعاد ونماذج للحيوانات الأحفورية من الصخر الكمبري من بورغيس.

لسوء الحظ ، في ذلك الوقت ، لم يكن لدينا فيديو حول عملية العمل ، لذلك أريد أن أعرضه في هذه الملاحظة:

بالإضافة إلى إعادة بناء الحيوانات الصخرية الكمبريه في بورغيس ، التي تم إنشاؤها يدويًا من قبل المصمم ، قمنا أيضًا بطباعة نسخة دقيقة (مسح ثلاثي الأبعاد) من النموذج الهولندي * لجمجمة Miocene ** الرئيسيات - proconsul ***.

* holotype - مثيل لكائن بيولوجي تم استخدامه ككائن رئيسي لوصف نوع معين (أو أنواع أخرى).
** Miocene - عصر عصر نيوجين ، بدأ منذ 23 مليون سنة وانتهى قبل 5.3 مليون سنة.
*** proconsul (Proconsul) - جنس الرئيسيات الأحفورية لعصر Miocene ، موجود منذ 17-21 مليون سنة في أفريقيا (الشكل 1 ، أ).

تم العثور على جمجمة proconsul (Proconsul heseloni) (الشكل 1 ، ب) على بحيرة فيكتوريا ويتم تخزينها في متحف نايربي الوطني (كينيا). قبل بضع سنوات ، تم مسحها (الشكل 1 ، ج) من قبل الفريق الأفريقي لعلماء الحفريات aficanfossils.org وهي متاحة للجمهور بتنسيق * stl.
بعد الطباعة ، عندما كان من الممكن بالفعل الاحتفاظ بالعينة في أيدينا ، صدمنا بتفاصيل هذا المعرض (الشكل 1 ، د). على وجه التقريب ، حقيقة أن طابعتنا "ولدت" ليست مجرد نسخة ، ولكنها النسخة المتماثلة الأكثر دقة ، والتي يمكن بموجبها دراسة عينة من قبل علماء الإنسان القديم.

تين. 1. Proconsul heseloni. أ - إعادة بناء مظهر الرئيسيات ؛ ب - صورة لجمجمة هولوتيب في متحف نيروبي الوطني ؛ ج - نموذج ثلاثي الأبعاد تم الحصول عليه عن طريق المسح بواسطة الزملاء الأفارقة ؛ د- نموذج مطبوع في متحف داروين

أصبحت جميع العينات الخمس جزءًا من حالة العرض التجريبي (انظر الفيديو أعلاه) ، الموجود في متحف داروين. لقد كان اختبارًا للقلم ، مما أدى إلى إنشاء مشروع جديد واسع النطاق: كان لدينا فكرة إنشاء مجموعة من عمليات مسح العينات الحقيقية وطباعتها اللاحقة. يبدو لنا أن الأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو جمع مجموعة كاملة (حوالي 50 نوعًا) من جماجم البشر من الميوسين حتى الوقت الحاضر وتقديمها في شكل شجرة وراثية في حالة عرض. في المخزون ، كان لدينا عدد محدود من النماذج لبدء مشروع جديد. لذلك ، بعد proconsul ، تمت طباعة الفك السفلي من Paranthropus boisei * (الشكل 2 ، أ-ب) وجزء من فك Homo naledi *.

*Paranthropus boisei ( ) — , 1959 , -, . 2,5 1 .
**Homo naledi — Homo. H. naledi 2013 - . ).

الصورة 2. أ - إعادة بناء مظهر Parantrop Boyce ؛ ب - مقارنة الفك العلوي لـ Parantrop Boyce على اليمين والفك العلوي للشخص الحديث ؛ ج - الفك السفلي من Parantrop Boyce مطبوعة على طابعة ثلاثية الأبعاد في متحف داروين.

نظرًا لأنه ، كما ذكر أعلاه ، كان لدينا عدد محدود من عمليات الفحص الجاهزة للجماجم البشرية ، فقد تقرر مواصلة المشروع بما يتماشى مع الفحص. لجأنا إلى مؤسسات مختلفة (روسية وأجنبية) لديها العينات التي نحتاجها.
لذا ، على سبيل المثال ، وافق أصدقائنا الأعزاء ، بوابة anthropogenesis.ru يرجى المشاركة في المشروع وقدمت المواد.
تم اختيار جمجمة رجل هايدلبرغ (Homo heidelbergensis) ، التي قدمها الأستاذ المساعد في قسم الأنثروبولوجيا في كلية الأحياء بجامعة ولاية موسكو ، S. Drobyshevsky ، كأول نسخة اختبار للمسح الضوئي. (الشكل 3 ، أ).
من المهم ملاحظة أن هناك طريقتان متاحتان على الأقل لإنشاء نسخ رقمية ثلاثية الأبعاد من الكائنات - المسح المباشر والمسح التصويري. الأول يفترض ، كما هو واضح ، وجود ماسح ضوئي ، والثاني - فقط كاميرا وبرامج متخصصة.
لحسن الحظ ، يمتلك متحف داروين كل التكنولوجيا المتاحة. لدينا ماسح ضوئي EVA * يبدو أشبه بمكواة من معدات باهظة الثمن * ، حيث ذهبنا لمسح الجمجمة التي نهتم بها.

تين. 3. أ ، ب - جمجمة Homo heidelbergensis ؛ ج - باحث في متحف داروين Savin R.Yu. بمسح الجمجمة ، خلف - Assoc. Drobyshevsky S.V. د - خادمك المتواضع يبتسم جمجمة وماسح ضوئي EVA.

نظرًا لأننا علماء (بشكل أكثر دقة ، علماء لديهم تجربة مريرة للأخطاء) ، بالإضافة إلى المسح المعتاد ، قمنا بإجراء المسح التصويري. بالمناسبة ، إذا انتبهت (الشكل 3) ، ستلاحظ أن الجمجمة تقع على الصحف (إصدار Trinity بالمناسبة). هذا ليس بهذه البساطة - الحروف والكلمات على الصحف هي علامات للمسح الضوئي والتصوير الفوتوغرافي. دعونا نضع الأمر على هذا النحو: لم يكن لدينا آمال كبيرة في التصوير البسيط ، ولكن فعلنا ذلك من أجل السلامة.
في الواقع ، كيف يمكن أن يكون إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد باستخدام ماسح ضوئي محترف أسوأ من إنشاء نموذج باستخدام القياس التصويري؟! هراء وهراء ...
لكن النتيجة (الشكل 4) ، صدمتنا قليلاً بصراحة: نموذج الجمجمة الذي تم إنشاؤه بواسطة كاميرا بسيطة وبرنامج خاص تبين أنه أكثر دقة عدة مرات!

تين. 4. نتيجة مسح جمجمة Homo heidelbergensis. - نموذج تم الحصول عليه بواسطة الماسح الضوئي EVA (برنامج Artec Studio) ؛ ب - النموذج المتحصل عليه بواسطة القياس التصويري (برنامج Agisoft PhotoScan).

لذلك ، تقرر مواصلة المسح باستخدام المسح التصويري ، بدلاً من ماسح ضوئي باهظ الثمن ، وهو ليس متناقضًا ...
في الوقت الحالي ، نواجه مشكلة التدوير السلس والصحيح للكاميرا حول العينة ونشغل إنشاء طاولة دوارة خاصة مع إضاءة.
حول مستقبل المشروع ، إذا كنت مهتمًا ، سأخبرك في الملاحظات التالية.

المسح الضوئي والطباعة ثلاثية الأبعاد في علم الحفريات. استمرار

More articles: