◎ ความท้าทาย：

นักวิจัยจากพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติเจ้อเจียงจำเป็นต้องแปลงฟอสซิลไดโนเสาร์ไทแรนโนซอรัสที่เปราะบางและเพิ่งค้นพบใหม่ให้เป็นดิจิทัลด้วยความแม่นยำสูงเพื่อการเก็บรักษาและวิเคราะห์เชิงลึก

◎ วิธีแก้ปัญหา：

Artec Eva, Artec Space Spider, Artec Studio

◎ ผลลัพธ์：

ขณะที่ Artec Eva ถูกใช้เพื่อจับภาพฟอสซิลขนาดใหญ่ที่ปราศจากการสัมผัส Artec Space Spider สามารถจับภาพโครงสร้างและพื้นผิวที่ซับซ้อนกว่าของกะโหลกศีรษะได้ โมเดลคุณภาพสูงที่ได้ไม่เพียงแต่ช่วยเสริมการจัดนิทรรศการของพิพิธภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังช่วยให้พิพิธภัณฑ์สามารถระบุสกุลและสายพันธุ์ใหม่ของไทแรนโนซอรัสได้ นั่นคือ Asiatyrannus xui

◎ ทำไมต้อง Artec 3D ?：

เครื่องสแกน 3D Artec ให้ความแม่นยำในระดับต่ำกว่ามิลลิเมตรและจับภาพสีที่สดใสโดยไม่ต้องใช้เป้าหมายใด ๆ อุปกรณ์นี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเปลี่ยนฟอสซิลและโบราณวัตถุอันบอบบางให้กลายเป็นแบบจำลอง 3D ที่สมจริงอย่างยิ่ง ช่วยปลุกชีวิตใหม่ให้กับโบราณวัตถุ และช่วยให้มั่นใจได้ว่ามรดกของโบราณวัตถุจะคงอยู่ในโลกเสมือนจริง

การฟื้นฟู Asiatyrannus xui โดยได้รับความอนุเคราะห์จากพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติเจ้อเจียง

ไทแรนโนซอรัส – สัตว์นักล่าชั้นยอดแห่งยุคครีเทเชียส

ไทแรนโนซอรัสเป็นกลุ่มไดโนเสาร์ที่มีชื่อเสียง, มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว และได้รับการศึกษาอย่างละเอียดที่สุด มีไดโนเสาร์ประมาณ 30 สายพันธุ์ที่ค้นพบตั้งแต่ช่วงจูราสสิกตอนปลายจนถึงปลายยุคครีเทเชียส (150 ถึง 66 ล้านปีก่อน)

ไดโนเสาร์เหล่านี้ขึ้นชื่อในเรื่องโครงกระดูกที่แข็งแรง, หัวโต และขาหน้าที่ทรงพลังแต่สั้น ไดโนเสาร์สายพันธุ์ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ Tyrannosaurus rex ซึ่งมีความยาวได้ถึง 13 เมตร หนักกว่า 8 ตัน และมีแรงกัด 58,000 นิวตัน ทำให้มันกลายเป็นนักล่าบนบกที่น่าเกรงขามที่สุดตัวหนึ่งในประวัติศาสตร์โลก

ไทแรนโนซอรัสส่วนใหญ่มีกะโหลกศีรษะที่มีจมูกลึก ซึ่งค่อนข้างสั้นจากด้านหน้าไปด้านหลังแต่สูงในแนวตั้ง ทำให้มีลักษณะเป็นสี่เหลี่ยมและมีกำลังกัดที่เหลือเชื่อ ซึ่งรวมถึงสายพันธุ์อย่างทีเร็กซ์และทาร์โบซอรัสด้วย

ในทะเลทรายโกบีในเอเชียกลาง นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าทาร์โบซอรัสปากลึกและอลิโอรามัสปากยาวเคยอยู่ร่วมกัน ทาร์โบซอรัสปากลึกมีขนาดใหญ่กว่า ซึ่งแสดงให้เห็นว่าทั้งสองสายพันธุ์อาศัยอยู่ในพื้นที่นิเวศที่แตกต่างกัน ที่น่าสนใจคือ ความสัมพันธ์ด้านขนาดกลับกันในภาคตะวันออกเฉียงใต้ของจีน แม้ว่าทาร์โบซอรัสอาจไม่ได้วิวัฒนาการมาเป็นไดโนเสาร์โตเต็มวัย แต่ Asiatyrannus xui ได้ผ่านช่วงการเติบโตที่รวดเร็วที่สุดไปแล้ว และยังมีความยาวเพียงครึ่งหนึ่งของ Qianzhousaurus ซึ่งแสดงให้เห็นว่าทั้งสองสายพันธุ์อาศัยอยู่ในพื้นที่นิเวศที่แตกต่างกันและหลีกเลี่ยงการแข่งขันโดยตรง

ฟอสซิลกะโหลกศีรษะของ Asiatyrannus xui เครดิตภาพจากพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติเจ้อเจียง

ฟอสซิลไทแรนโนซอรัสส่วนใหญ่พบในอเมริกาเหนือ, มองโกเลีย และจีนตอนเหนือ โดยมีการค้นพบในที่อื่น ๆ น้อยมาก การค้นพบนี้ของพิพิธภัณฑ์เจ้อเจียงให้ข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าเกี่ยวกับความหลากหลายและวิวัฒนาการของไทแรนโนซอรัสในช่วงยุคครีเทเชียส

การนำสัตว์ยุคก่อนประวัติศาสตร์กลับมามีชีวิตอีกครั้ง

ตลอดประวัติศาสตร์ของสิ่งมีชีวิตบนโลก ไทแรนโนซอรัสได้ดึงดูดนักวิจัยด้วยขนาดและสถานะการเป็นนักล่าชั้นยอด ในกรณีของ Asiatyrannus xui ฟอสซิลนี้ประกอบด้วยกะโหลกศีรษะที่เกือบสมบูรณ์ (ยาว 47.5 ซม.) กระดูกสันหลังส่วนหาง และกระดูกขาหลัง

วิธีการบันทึกข้อมูลแบบดั้งเดิมนั้นไม่สามารถจับภาพโครงสร้างที่ซับซ้อนและรายละเอียดที่ละเอียดอ่อนของฟอสซิลได้ นอกจากนี้ น้ำหนักของฟอสซิลยังทำให้การเคลื่อนย้ายและเปลี่ยนตำแหน่งบ่อยครั้งไม่สามารถทำได้จริง ส่งผลให้การตรวจสอบอย่างละเอียดถี่ถ้วนทำได้ยาก

เพื่อแก้ไขความขัดแย้งระหว่างความเปราะบางของฟอสซิลและความต้องการด้านการวิจัย ทีมงานพิพิธภัณฑ์เจ้อเจียงได้ประเมินตัวเลือกการสแกน 3D หลายตัวก่อนที่จะเลือกโซลูชัน 3D ของ Artec โครงการนี้ได้รับการนำโดย Dr. Zheng Wenjie รองผู้อำนวยการแผนกธรณีศาสตร์ของพิพิธภัณฑ์ โดยมี Ningbo FLD-TECH ซึ่งเป็นพันธมิตรของ Artec ที่ได้รับการรับรองระดับทอง ให้การฝึกอบรมในสถานที่และการสนับสนุนทางเทคนิคอย่างต่อเนื่อง

นักวิจัยคนหนึ่งกำลังเก็บฟอสซิลด้วย Artec Eva ภาพจากพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติเจ้อเจียง

ในการเริ่มต้น ทีมงานได้นำ Artec Eva ซึ่งเป็นเครื่องสแกน 3D แบบพกพาที่มีความยืดหยุ่น, น้ำหนักเบา และใช้งานมายาวนานของ Artec มาใช้เพื่อรวบรวมข้อมูลจากฟอสซิลทั้งหมด

จากนั้นพวกเขาจึงใช้ Artec Space Spider ซึ่งมีความแม่นยำสูงถึง 0.05 มม. เพื่อสแกนกะโหลกศีรษะในรายละเอียดที่ละเอียดอ่อน อุปกรณ์นี้ใช้เทคโนโลยีแสงสีน้ำเงินซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อจับภาพรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและขอบที่ละเอียด ด้วยฟอสซิลนี้ อุปกรณ์นี้สามารถสร้างรอยพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอได้อย่างพิถีพิถัน รวมถึงพื้นผิวและรูปแบบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งสร้างขึ้นระหว่างกระบวนการผุกร่อน

ลักษณะที่ไม่ต้องสัมผัสและไม่มีเป้าหมายของ Space Spider ช่วยให้มั่นใจได้ว่าชิ้นงานจะไม่ได้รับความเสียหาย กระบวนการนี้รวดเร็วและราบรื่น แม้แต่ผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญก็สามารถใช้เครื่องสแกนได้อย่างง่ายดาย โดยขจัดอุปสรรคที่อาจเกิดขึ้นในขั้นตอนการทำงานออกไป

Artec Space Spider ถูกนำมาใช้ในการสแกนกะโหลกไดโนเสาร์ ภาพจากพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติเจ้อเจียง

หลังจากรวบรวมข้อมูลพื้นผิว 3D แล้ว ซอฟต์แวร์ Artec Studio จะถูกนำมาใช้เพื่อจัดตำแหน่งและผสานการสแกนร่างกายทั้งหมดเข้ากับข้อมูลกะโหลกศีรษะที่มีความละเอียดสูง เพื่อสร้างแบบจำลองไดโนเสาร์แบบดิจิทัลที่สมบูรณ์ นักวิจัยจึงสามารถวัดขนาดและวิเคราะห์ด้วยแบบจำลอง 3D ได้อย่างแม่นยำ, ช่วยประหยัดเวลาได้มาก และให้การสนับสนุนที่มั่นคงสำหรับการศึกษาของพวกเขา

ข้อมูลตาข่ายกะโหลกศีรษะใน Artec Studio ขอบคุณข้อมูลจากพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติเจ้อเจียง

เครื่องสแกน 3D ของ Artec สามารถจับภาพตัวอย่างฟอสซิลได้อย่างแม่นยำโดยไม่ต้องสัมผัส, ไม่ทำลาย และครอบคลุม ซึ่งไม่เพียงแต่เอาชนะความท้าทายในการวิจัยในการเข้าถึงตัวอย่างที่บอบบางและมีค่าได้จำกัดเท่านั้น แต่ยังช่วยให้สามารถเก็บถาวรแบบดิจิทัลได้ถาวรผ่านข้อมูล 3D ที่มีความแม่นยำสูงอีกด้วย

โมเดล 3D อันสดใสของกะโหลกศีรษะที่วาดขึ้นโดย Artec Studio ขอบคุณพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติเจ้อเจียง

ในที่สุด การสแกนที่มีรายละเอียดอย่างน่าทึ่งเหล่านี้จะเป็นรากฐานที่เชื่อถือได้สำหรับการจำลองวิวัฒนาการของสายพันธุ์และฟื้นฟูพื้นที่ที่เสียหายในรูปแบบเสมือนจริง และยังมอบข้อมูลเชิงลึกอันล้ำลึกเกี่ยวกับบทบาทเชิงเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีดิจิทัลในการอนุรักษ์บรรพชีวินวิทยาอีกด้วย

การยืมฟอสซิลไดโนเสาร์เพื่อเริ่มต้นชีวิตใหม่

งานวิจัยด้านบรรพชีวินวิทยาโดยทั่วไปจะจำกัดอยู่แค่ในสถาบันและพิพิธภัณฑ์เท่านั้น โดยตัวอย่างฟอสซิลแทบจะไม่มีการแบ่งปันกันเลย แต่เมื่อแปลงเป็นดิจิทัลแล้ว ฟอสซิลสามารถจำลองขึ้นใหม่ได้อย่างไม่มีที่สิ้นสุดและเผยแพร่ไปทั่วโลก

ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ การสแกน 3D จะเผยให้เห็นโครงสร้างที่ซับซ้อนและรายละเอียดที่หลากหลายของฟอสซิล ทำให้ผู้วิจัยสามารถศึกษาฟอสซิลเหล่านี้ได้โดยอาศัยข้อมูลดิจิทัลที่แม่นยำ ในพิพิธภัณฑ์ โมเดล 3D ที่เหมือนจริงจะทำให้ผู้เข้าชมได้ดูสัตว์โบราณอย่างใกล้ชิด เพื่อที่พวกเขาจะเข้าใจพวกมันได้ดีขึ้น ในการส่งเสริมการศึกษา การผสมผสานเทคโนโลยี VR ช่วยให้ผู้เรียนสามารถย้อนเวลากลับไปเพื่อสัมผัสประสบการณ์ที่เต็มอิ่ม แม้แต่ในอุตสาหกรรมภาพยนตร์ โมเดลเหล่านี้ยังสามารถผสมผสานกับ CGI เพื่อสร้างภาพอันตระการตาบนจอใหญ่ได้

การสร้างกะโหลกศีรษะของ Asiatyrannus xui โดยได้รับความอนุเคราะห์จากพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติเจ้อเจียง

ในขณะที่นักบรรพชีวินวิทยาเปลี่ยนจากกล้องจุลทรรศน์มาเป็นเวิร์กสเตชันแบบดิจิทัล และการจัดแสดงในพิพิธภัณฑ์ขยายไปสู่พื้นที่เสมือนจริง การสแกน 3D กำลังปรับเปลี่ยนรูปแบบการศึกษาอดีตและการปกป้องมรดกทางวัฒนธรรมของเรา รวมถึงสร้างสะพานเชื่อมระหว่างอดีตและอนาคต

โครงการวิจัยไทรันโนซอรัสที่พิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติเจ้อเจียงแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยี 3D ไม่เพียงแค่ขยายขอบเขตความเข้าใจของเราเกี่ยวกับชีวิตในสมัยโบราณเท่านั้น แต่ยังสร้าง ‘เรือโนอาห์’ ดิจิทัลที่ปกป้องมรดกร่วมกันของเราสำหรับคนรุ่นอนาคตอีกด้วย