美國(guó)博物館3D掃描2.5億年前的長(zhǎng)棘龍化石，用于研究和教育

Dimetrodon（長(zhǎng)棘龍）是在2.5億年前漫游于地球的掠食者，它的化石在北美與歐洲等地均有發(fā)現(xiàn) 。長(zhǎng)棘龍不是恐龍，而是一種大型單孔類古動(dòng)物，也是哺乳動(dòng)物的祖先。它的外形很像蜥蜴，身上最顯著的特征是從頸部到尾部有很多被皮膜包裹的棘刺，看上去像船帆一樣。

△長(zhǎng)棘龍

2019年12月6日，南極熊從外媒獲悉，美國(guó)得克薩斯州3D掃描儀開發(fā)商N(yùn)Vision，在得克薩斯穿越時(shí)間博物館對(duì)長(zhǎng)棘龍進(jìn)行了數(shù)字保存。該博物館被“德州穿越時(shí)代”的創(chuàng)始人Andre LuJan稱為“對(duì)了解德克薩斯州古代歷史和過(guò)去生活至關(guān)重要”。

NVision 3D掃描了長(zhǎng)棘龍的化石骨架，使用掃描數(shù)據(jù)，“德州穿越時(shí)代”計(jì)劃通過(guò)3D打印來(lái)制造這些古生代化石的精確復(fù)制品，以供進(jìn)一步研究和教育。 LuJan補(bǔ)充說(shuō)：“我們通過(guò)使用科學(xué)研究的數(shù)據(jù)為教育提供低成本的復(fù)制品，使很多人受益匪淺。”

△NVision總裁史蒂夫·克森（Steve Kersen）站在霸王龍骨架旁邊，這是德克薩斯時(shí)光博物館“恐龍和隕石”展覽的一部分

德州穿越時(shí)空博物館的3D打印

非營(yíng)利性組織得克薩斯穿越時(shí)空博物館是由古生物學(xué)家安德烈·盧詹（Andre LuJan）建立的。它的建立是為了幫助保存和促進(jìn)得克薩斯州豐富的化石歷史。

該博物館收藏了各種年齡和形態(tài)的化石，包括各種稀有的爬行動(dòng)物，兩棲動(dòng)物，鯊魚，炸藥，恐龍，哺乳動(dòng)物和石化木材。公眾可以免費(fèi)參觀博物館的化石收藏。

之前，LuJan曾在得克薩斯州時(shí)光博物館的展品上使用3D掃描和3D打印。因此，古生物學(xué)家堅(jiān)持認(rèn)為，1980年代初在得克薩斯州發(fā)現(xiàn)的長(zhǎng)棘龍化石也可以通過(guò)相同的方法保存。他說(shuō)：“我覺(jué)得對(duì)這些化石進(jìn)行3D掃描絕對(duì)必要，因?yàn)樗�比傳統(tǒng)的成型方式和鑄造對(duì)化石的破壞性更小。”骨骼化石的古生物學(xué)價(jià)值極高，意味著必須將其復(fù)制以供進(jìn)一步研究和展示而不會(huì)對(duì)其造成損壞。

△長(zhǎng)棘龍骨架

為了保存古代生物的化石以供進(jìn)一步研究，LuJan聯(lián)系了NVision，這是一家本地公司，向北美公司提供掃描服務(wù)和3D掃描儀系統(tǒng)銷售。該公司成立于1990年，致力于開發(fā)非接觸式光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)，以進(jìn)行反向工程和檢查。之前，NVision與達(dá)拉斯的納舍爾雕塑中心（Nasher Sculpture Center）合作，幫助為視障人士制作了3D打印的歷史雕塑復(fù)制品。

“NVision總裁Steve Kersen在回答問(wèn)題和安排工作方面很棒，我們知道已經(jīng)找到了合適的服務(wù)提供商，NVision在本地也很方便�！� LuJan補(bǔ)充說(shuō)。

△NVision技術(shù)人員掃描長(zhǎng)棘龍邊緣骨

掃描是使用NVision的便攜式HandHeld激光掃描儀完成的，該掃描儀附在機(jī)械臂上以提高掃描時(shí)的準(zhǔn)確性，并使用集成軟件將點(diǎn)云轉(zhuǎn)換為.stl多邊形網(wǎng)格。

長(zhǎng)棘龍和其他二疊紀(jì)化石的所有掃描在兩天內(nèi)在博物館現(xiàn)場(chǎng)完成。在博物館進(jìn)行掃描操作有助于最大程度地減少對(duì)稀有化石造成破壞的可能性。

△NVison的非接觸式HandHeld掃描儀非常適合捕獲易碎物體的幾何形狀，例如具有近3億年歷史的長(zhǎng)棘龍骨架

掃描和3D打印化石的好處

3D掃描和3D打印已證明是古生物學(xué)領(lǐng)域不可或缺的技術(shù)，因?yàn)樗�可以精確復(fù)制無(wú)價(jià)的化石而不會(huì)損壞所使用的標(biāo)本。因此，諸如荷蘭的Naturalis生物多樣性中心之類的機(jī)構(gòu)已利用3D技術(shù)來(lái)幫助重建古代骨骼以供展示。與Builder 3D打印機(jī)合作的Naturalis今年早些時(shí)候?qū)ζ渌�恐龍的化石掃描�?lái)替換三角恐龍骨骼中缺失的骨頭。

在2018年，比利時(shí)3D打印解決方案提供商Materialize受雇使用其骨架掃描儀3D打印猛犸象的副本。由320塊骨頭組成的龐然大物化石已被掃描，數(shù)字重建并在比利時(shí)的Stadsmuseum Lier展出。比利時(shí)皇家自然科學(xué)研究所（RBINS）的常駐古生物學(xué)家MietjeGermonpré博士評(píng)論說(shuō)：

“ 3D打印正日益成為古生物學(xué)領(lǐng)域的一種極為有用的工具，它使我們能夠研究化石而又不破壞原件，并與遍布全球的同化物在虛擬化石上進(jìn)行虛擬協(xié)作�！�

編譯自：3dprintingindustry