3D掃描和3D打印在生物考古領域的應用

寂靜天花板

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。帕特•德魯肯米勒博士可以非常有把握的說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學科的副教授，德魯肯米勒博士在其八年任期內，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。他持續不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，甚至還識別了一種新的恐龍種類。這個新聞也發表在了Acta Paleontologica Polonica（古生物學領域的國際性刊物）。
& I. b5 P' @" H. @: z現場來排序和分類復雜的標本有著非常高的復雜性，德魯肯米勒博士認為，現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。“大多數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。”
% D5 {, [0 P: K$ e4 z8 [4 ], L" G3 U
& W2 M. I- U6 _+ z2 [- B; d  w面臨著組裝一個恐龍頭骨的挑戰，德魯肯米勒博士向邁克爾•霍蘭德求助，他是Michael Holland Productions工作室的負責人，工作室位于蒙大拿州博茲曼，是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意內容工作室。這么多年來，霍蘭德使用數學線程包括3D掃描和3D打印來為博物館創建精致的展覽品。他由此立即想到可以使用此方法來處理這個項目。霍蘭德也請了Peak Solutions公司的伊恩•塞耶斯進行支持，這家公司是位于俄勒岡波特蘭市，是專業提供3D掃描和打印服務的機構和經銷商。
' O/ s) }$ r, g" x6 h$ }) e
2 H* R0 f; Q- }6 }. |“我們可以預測或者有創意地想象這個頭蓋骨應該是怎么樣的，然而我們組裝的骨骼可能有嚴重的不對稱或失真，” 霍蘭德說，“科學方法是將完整的化石進行3D掃描，然后就能夠實施鏡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。”
8 \( ?5 ^1 X: _% P6 Z, J( Z

" G0 p6 G3 ]2 ]: s# z塞耶斯和霍蘭德開始進行掃描，他們使用已選定骨頭的石膏模型，而不是化石本身。塞耶斯使用了杰魔Capture 3D掃描儀（Geomagic Capture 3D scanner ）來進行工作。
/ `& [3 q1 m! N( C
7 H# y* U( o& O0 P9 h* ~! s: ]. N“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，” 塞耶斯這樣說到。“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。”
/ r/ |. V  c( B0 ?- ^4 b9 s  o, J  J
* a; f% y3 \+ e6 s) ]0 ]塞耶斯說，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，團隊人員創建出了精確的3D數據，然后通過快速鏡像處理來進行骨骼匹配。
“Geomagic Wrap實在太棒了！” 塞耶斯說。“它有最好的工具且界面操作簡便。這個軟件幾乎在按個按鈕就能工作并創建STL文件。
在一天內，鏡像副本的STL數據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，”霍蘭德這樣說到。“我們通常使用打印機的全彩色功能，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。”
8 y  X) H9 }2 j* t; V/ \; Z$ t% y霍蘭德還說，“我也理解在短時間內創建3個完整的骨架展示是非常有壓力的。3D掃描和3D打印幫助節約了大量的時間--我幾乎在一夜之間就得到了3D數據，并在一兩天內就得到了3D打印實物。”
霍蘭德同時使用匹配的石膏和3D打印骨骼部件，并立即投入了他構造整個恐龍骨架的工作中。使用一些釘子，線和大量技術工作，整個團隊迅速地構造出了整個恐龍骨架。

德魯肯米勒博士認為，這非常炫酷，這也是3D數位掃描和3D打印在我們專業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。總之，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。

' k) E# B2 y/ U: Z. V" N0 _
9 s- K# y) w& q- O5 E" n. V

韓寒11

3D打印是一個時代的技術突破，可能會有一場3D打印的工業革命，很多與3D打印相關的制造行業遭到顛覆，個人愚見

機械小白258

上海大學有個3D打印人體器官的教授，可以打耳骨什么的，牛啊