3D 스캐닝으로 티라노사우르스 화석의 퍼즐 맞추기
네덜란드 회사 인 4Visualization의 Valentin Vanhecke씨는 6 천 6 백만 년 전에 살았던 거대한 공룡의 놀랍도록 잘 보존 된 해골을 스캔했습니다. 새로 조립된 해골은 현재 지역 박물관에 전시되어 있습니다.
2013년 미국 몬타나에서 Trix 라 불리는 티라노사우르스(Trannosaurus rex)의 발견은 고생물학적 커뮤니티에 있어서 엄청난 뉴스였습니다. 골량의 80 % 이상이 보존된 Trix는 현재까지 발견된 가장 완벽한 3대 티라노사우르스 해골에 속하게 되었습니다.
이 공룡뼈는 네덜란드 Leiden에 본거지를 둔 Naturalis 생물 다양성 센터 (Natureis Biodiversity Centre)의 스탭에 의해 발견되었습니다. 전시 준비를 위해 이 센터는 3D 스캐닝 서비스 제공 업체 인 4Visualization의 설립자이자 소유주인 Valentin Vanhecke씨와 계약을 체결했습니다. Valentin씨의 임무는 전체 화석을 스캔하고 현장에서 뼈를 분리하는 것이었습니다. 3D 모델은 나중에 전체 골격을 조립하는 데 사용되었습니다. 누락된 뼈대는 모델링되고 3D로 인쇄되어 정해진 위치에 배치됩니다.
Valentin씨는 미국 South Dakota에 위치한 블랙 힐즈 연구소 (Black Hills Institute)로 두 차례 출장을 갔습니다. 스캔은 Artec의 골드 파트너인 4C Creative CAD CAM Consultants에서 제공 한 Artec Eva 3D 개체 스캐너를 사용하여 수행되었습니다.
티라노사우르스의 해골을 스캔하는 Valentin Vanhecke
Valentin씨가 말합니다. "훌륭했습니다. 모든 작업은 Eva를 사용해 완료되었습니다. 단지 몇 cm 길이에 불과한 꼬리 척추의 마지막 두 개는 스스로 작업 하였는데 가능한 가장 작은 사이즈 였습니다. 다른 쪽 끝에는 길이가 거의 2m에 이르는 두개골이 있으며, 여기에는 눈 구멍과 모든 비강과 같이 병리학적이며 빈 공간이 많이 있습니다. "
Artec Studio 11에서 보여지는 티라노사우르스 두개골
작은 뼈는 스캔하는 데 2 주가 걸렸으며 전반적인 화석은 하루가 걸렸습니다. 뼈는 약 0.3mm의 해상도로 스캔되었습니다.
이 뼈는 티라노사우르스의 아래턱의 일부입니다. 둥근 구멍은 다른 공룡의 이빨 때문에 생겼습니다. 치료가 완벽했기 때문에 상처는 거의 치명적이지 않았습니다.
"그런 다음 저의 사무실에서 작업했던 모든 뼈의 후처리가 이루어졌고 이는 대부분 회사의 오프 타임에 완료되었습니다. 저에게 상자 전면에 그림이 없는 약 200 개의 퍼즐 조각 상자를 남겨 주었지요."
Valentin씨는 Artec Studio 11 3D scanner software에서 모든 뼈를 뼈의 크기와 디테일에 따라 0.3 또는 0.5 mm의 해상도로 부드럽게 융합시켰습니다. 파일의 크기는 200 Mb에서 1,000 Mb까지 도출되었습니다. Valentin씨는 메시를 제거하여 전체 골격의 전반적인 스캔으로 하나의 프로젝트에 로드하였습니다.
Artec Studio 11에서 두개골, 척추 및 갈비의 스캔 배치하기
가능한 경우 티라노사우르스의 누락 된 뼈가 미러링되어 인쇄되었습니다. 미러링은 Meshmixer에서 수행되었으며 인쇄를 완료한 후 일부 색상을 추가하였습니다.
"티라노사우르스에서 뼈가 누락되면 다른 표본의 모형을 사용했습니다. 예를 들어, 발은 다른 티라노사우르스 Sue에서 가져왔으며 누락 된 척추 중 일부는 Stan에서 가져왔습니다. 오른쪽 다리는 완전하게 발견되었지만 왼쪽 다리는 누락되어 Trix는 오른쪽 다리 두 개로 ‘걸어 다닙니다’.” Valentin 씨가 말합니다.
누락된 뼈들은 모두 Ultimaker 3D 프린터를 사용하여 인쇄되었습니다.
3D로 완성된 티라노사우르스의 해골
"퍼즐을 모으는 것은 지루한 작업이었습니다. 코 끝부터 꼬리 끝까지 약 13 미터 길이의 골격으로 이루어졌기 때문입니다. 처음에는 고해상도로 모든 뼈를 스캔하려고 했지만 컴퓨터로 작업하기에 너무 많아서 모든 뼈를 단순화 해야 했습니다." Valentin씨가 말합니다.
그런 다음 파일을 온라인으로 전송하고 일반 컴퓨터에서 볼 수 있도록 하기 위해 다시 단순화 시켜야 했습니다. 이 모델은 네덜란드 공영 방송에서 상영된 "티라노사우르스 탐험" 영화에 등장하였으며, 4Visualization 페이지의 Sketchfab에서 볼 수 있습니다.