Assemblare un puzzle di fossili di un Tirannosaurus Rex grazie alla scansione 3D
Valentin Vanhecke della compagnia olandese 4Visualization ha scansionato lo scheletro di un gigantesco dinosauro che ha vissuto 66 milioni di anni fa. Lo scheletro, recentemente rimontato, è ora esposto in un museo locale.
La scoperta dello scheletro di Tyrannosaurus rex, soprannominato Trix, nel 2013 a Montana, Stati Uniti, è stata una notizia straordinaria per la comunità paleontologica: oltre l'80% del volume osseo è rimasto intatto, il che colloca Trix tra i 3 migliori scheletri di Tyrannosaurus rex mai trovati.
Le ossa sono state scoperte dallo staff di Naturalis Biodiversity Center con sede a Leiden, nei Paesi Bassi, dove è esposto lo scheletro. Al fine di prepararlo all’esposizione, il centro ha contratto Valentin Vanhecke, fondatore e proprietario di 4Visualization, un fornitore di servizi di scansione 3D. Il compito di Valentin consisteva nello scansionare le ossa i fossili e le ossa separate tra loro sul posto. I modelli 3D sono stati successivamente utilizzati per montare l'intero scheletro: le ossa mancanti sono state modellate, stampate in 3D e messe al loro posto.
Valentin ha compiuto due viaggi all'Istituto di Black Hills, nel South Dakota, dove le ossa di Trix erano state preparate per la scansione. La scansione è stata eseguita con lo scanner di oggetti 3D Artec Eva, fornito dal Partner Artec gold 4C Creative CAD CAM Consultants.
Valentin Vanhecke che scansiona lo scheletro di T.Rex
“È stato fantastico", dice Valentin. “È stato fatto tutto con l'Eva, solo le ultime due delle vertebre della coda, che erano solo pochi centimetri di lunghezza ... Sono riuscito a farle, ma erano davvero al limite delle dimensioni minime. Dall’altra parte c’era il cranio, lunga circa 2 metri e che aveva un sacco di dettagli, patologie e spazi vuoti, come le cavità oculari e nasali ".
Il cranio di T.Rex in Artec Studio 11
Ci sono volute due settimane per scansionare le ossa più piccole, un giorno per il fossile. Le ossa sono state scansionate con una risoluzione di circa 0,3 mm.
Questo osso fa parte della mascella inferiore del T.Rex. I fori rotondi furono inflitti dai denti di un altro dinosauro. Le ferite non risultarono fatali, poiché guarirono del tutto.
"Poi è venuto il turno della post-elaborazione per tutte le ossa che ho fatto nel mio ufficio, per lo più nel mio tempo libero in azienda", dice Valentin. "Questo mi ha lasciato un puzzle di circa 200 pezzi, ma senza l'immagine sul coperchio della scatola".
Valentin ha eseguito una smooth fusion di tutte le ossa nel software di scansione 3D Artec Studio 11 con una risoluzione di 0,3 o 0,5 mm a seconda della dimensione dell'osso o del particolare. La dimensione dei file variava da 200 Mb a 1.000 Mb. Valentin ha ridotto il numero delle mesh e le ha caricate in un progetto con le scansioni complessive dello scheletro completo.
Assemblare le scansioni del cranio, delle vertebre e delle costole in Artec Studio 11
Dove possibile le ossa mancanti del T.Rex sono state replicate e stampate. Il mirroring è stato eseguito in Meshmixer, dove è stato aggiunto anche il colore dopo la stampa.
"Quando mancava un osso dal nostro T.Rex, ho usato stampi di altri esemplari", dice Valentin. "I piedi per esempio provenivano da un altro T. Rex chiamato Sue, e alcune delle vertebre mancanti provenivano da un’altro chiamato Stan. La gamba destra è stata trovata completa ma la sinistra era mancante quindi ora Trix "va in giro" su due gambe destre".
Tutte le ossa mancanti sono state stampate utilizzando stampanti 3D Ultimaker.
Lo scheletro completo del T.Rex in 3D
"Mettere insieme il puzzle è stato un lavoro faticoso, dato che lo scheletro è lungo circa 13 metri dalla punta del naso fino alla fine della coda", dice Valentin. "All'inizio ho sperato di farlo con tutte le ossa nella versione a alta risoluzione in cui le ho scansionate, ma era troppo per il mio computer, quindi ho dovuto semplificare tutte le ossa".
Dopo, il file ha dovuto essere semplificato nuovamente per metterlo in linea e renderlo visibile su computer di fascia media. Il modello è stato mostrato sulla televisione nazionale olandese nel film "Expeditie T.Rex" e può essere visualizzata sulla pagina di 4Visualization su Sketchfab.