在阿拉斯加州及膝深的利斯科姆骨床,有眾多的恐龍骨骼分布在極地地區(qū)。Pat Druckenmiller博士可以非常有把握地他非常熱愛自身所從事的工作。作為地球科學館館長和阿拉斯加費班克大學地質(zhì)學科的副教授,Druckenmiller博士在其八年任期內(nèi),他每年會花幾個月的時間跋涉在利斯科姆骨床3英尺層厚的恐龍骨堆里,對這些恐龍骨骼進行篩選和分類。他不間斷的工作推進了我們對于曾生活在地球上的史前生物的認知,甚至發(fā)識別了一種新的恐龍種類。這個新聞也被Acta Paleontologica Polonica.報道了。
現(xiàn)場來排序和分類復雜的標本有著非常高的復雜性,Druckenmiller認為,現(xiàn)在研究人員面臨著的一個巨大的障礙。
“在利斯科姆骨床,阿拉斯加北坡上有成千上萬的恐龍骨骼,”他說?!按蠖鄶?shù)骨骼看上去來自同一個種類的恐龍,但是許多骨骼混在一起,關節(jié)是分離的,這意味著要匹配這是左邊的骨骼還是右邊的骨骼,是來自腿部還是頭骨,是基本上無法做到的?!?br />
面臨著組裝一個恐龍頭骨的挑戰(zhàn),Druckenmiller博士向Michael Holland求助。Michael Holland Productions是一家位于蒙大拿州博茲曼,專門向博物館和其他教育和公共服務實體提供各種服務的創(chuàng)意內(nèi)容工作室。Michael Holland是其負責人。這么多年來,Holland使用數(shù)學線程包括3D掃描和3D打印來為博物館創(chuàng)建精致的展覽品。他由此立即想到可以使用此方法來處理這個項目。Holland也請了Peak Solutions的Ian Sayers進行支持,這家公司是一家位于俄勒岡波特蘭市,專業(yè)提供3D掃描和打印服務的機構(gòu)和經(jīng)銷商。
“我們可以預測或者有創(chuàng)意地想象這個頭蓋骨應該是怎么樣的,但是可能我們組裝的骨骼有嚴重的不對稱或失真,”Holland說,“科學方法是將完整的化石進行3D掃描,然后就能夠?qū)嵤╃R像處理并精確復制他們。我們只能通過3D掃描和3D打印來做到這些?!?br />
Sayers和Holland開始進行掃描,他們使用已選定骨頭的石膏模型,而不是化石本身。Sayers使用了杰魔Capture 3D掃描儀(Geomagic Capture 3D scanner )來進行工作。
“杰魔Capture掃描儀幫助了我們很多,它只需要放在那里就可以正常工作—但它卻捕捉到了恐龍化石最精密的細節(jié),”Sayers這樣說到。“在類似這樣的一個項目里,表面紋理是至關重要的,采用3D掃描和3D打印就是一個完美的解決方案?!?br />
Sayers說,掃描儀花費了幾分鐘來掃描每個恐龍化石,不到5分鐘就創(chuàng)建出了一個擁有每個骨骼的完整3D工作模型。使用Geomagic Wrap,團隊人員創(chuàng)建出了精確的3D數(shù)據(jù),然后通過快速鏡像處理來進行骨骼匹配。
“Geomagic Wrap太棒了!”Sayser說?!八凶詈玫墓ぞ咔医缑娌僮骱啽恪_@個軟件幾乎在按個按鈕就能工作并創(chuàng)建STL文件。
在一天內(nèi),鏡像副本的STL數(shù)據(jù)就被準備好了并且可以隨時通過ProJet 660全彩色3D打印機進行打印。
“ProJet 660可制作堅硬的石膏部件,這也是理想的表面材質(zhì),”Holland這樣說到?!拔覀兺ǔJ褂么蛴C的全彩色功能,但這次我們使用單色印刷,所以我們可以完成他們。ProJet 660打印出來的部件是剛性較強且類似骨骼的,且可以和我們用于構(gòu)造骨架的膠水,釘子和指甲相兼容,所以這是一個非常完美的選擇。”
Holland還說,“我也理解在短時間內(nèi)創(chuàng)建3個完整的骨架展示是非常有壓力的。3D掃描和3D打印幫助節(jié)約了大量的時間--我?guī)缀踉谝灰怪g就得到了3D數(shù)據(jù),并在一兩天內(nèi)就得到了3D打印實物。
Holland同時使用匹配的石膏和3D打印骨骼部件,并立即投入了他構(gòu)造整個恐龍骨架的工作中。使用一些釘子,線和大量技術(shù)工作,整個團隊迅速地構(gòu)造出了整個恐龍骨架。
Druckenmiller說:“這非常炫酷,這也是3D數(shù)位掃描和3D打印在我們專業(yè)領域進行革新的一個實例—這不僅僅是為了演示也是為了整個研究??傊?,我們有信心可以重建一個新種類恐龍骨架進行展示—這遠比我們所料想的更快。”