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(qū)。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(xù)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(fā)表在了Acta Paleontologica Polonica（古生物學領域的國際性刊物）。
現(xiàn)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(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。“大多數(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。”

' ^$ C, B2 H: @+ ]2 x面臨著組裝一個恐龍頭骨的挑戰(zhàn)，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(chuàng)意內容工作室。這么多年來，霍蘭德使用數(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。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(yè)提供3D掃描和打印服務的機構和經銷商。

“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，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。”

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6 Q4 ~! ^7 \: k2 P" P; h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。

“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)，” 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。”
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; l0 J0 z: X. ]& M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(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(chuàng)建STL文件。
在一天內，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。
0 ]4 ], O5 K! u2 Y! dProJet 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。”
0 ~+ W1 D+ Q7 j9 S, Z霍蘭德還說，“我也理解在短時間內創(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。

4 Q- A- P/ |9 G: H德魯肯米勒博士認為，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。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。
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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(yè)革命，很多與3D打印相關的制造行業(yè)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