恐龍作為地球上早期出現(xiàn)的動物代表之一，其龐大有特色的形象常常出現(xiàn)在現(xiàn)代影視劇中，小編印象比較深的就是侏羅紀公園和博物館奇妙夜，一個一個歡樂。估計在任何一個大型歷史自然博物館里，恐龍化石都算是一個頂梁柱。
在倫敦自然博物館里，一個名為“迪皮”的恐龍化石已經(jīng)展出了112年，作為博物館的老員工and明星，深受歡迎且多次出現(xiàn)在影視劇中，去年“迪皮”終于要退休了，博物館安排一副藍鯨骨架“希望”來接替它的崗位。藍鯨是世界上現(xiàn)存的哺乳動物，它的骨架將被懸掛在辛采大廳的頂棚，也就是“迪皮”原來的位置。
“迪皮”-倫敦自然博物館展品
“希望”-倫敦自然歷史博物館的藍鯨展覽品
在準備藍鯨骨架展覽的過程中，博物館古生物部的科學(xué)家需要對骨架的各個部分特別是巨大的頭骨進行 3D 掃描。雖然該館早已購買了 3D 掃描儀，但無法對這個 6 米長的藍鯨頭骨進行掃描，所以館方邀請了測量來協(xié)助完成這個 3D 掃描項目。
這種技術(shù)要能夠?qū)覓鞝顟B(tài)下的大型動物頭骨進行掃描。館方需要在不噴涂的情況下，掃描可移動大型物品，任務(wù)艱巨，同時要求高，速度快，一次成型。
項目難度非常大，測量迎難而上，提出了 3 步行動計劃：
1、使用攝影測量技術(shù)布置 3D 掃描環(huán)境
通過 Creaform 攝影測量系統(tǒng)采集一系列的數(shù)字攝影圖像用來計算設(shè)置的各目標點的準確位置，為工程師在掃描過程中提供一個恒定參照系。事實證明，這種做法極大地壓縮了頭骨掃描時間。
處于懸掛狀態(tài)的頭骨隨時可能發(fā)生移動，使用 MaxSHOT 3D 攝影測量設(shè)備可以輕松應(yīng)對。如果頭骨發(fā)生移動，測量系統(tǒng)將同步動態(tài)跟蹤，從而保持所有掃描數(shù)據(jù)集之間的參照，而無需重新掃描。無需像大多數(shù)的 3D 掃描設(shè)備那樣，對多掃描區(qū)域執(zhí)行復(fù)雜又費時的擬合 ，可保證掃描數(shù)據(jù)的完整性。
2 、3D 掃描和采集數(shù)據(jù)
用于支撐巨大頭骨區(qū)域的框架，包括發(fā)出亮光的黑色區(qū)域，雖然增加了觀賞性，但是給掃描如此大的區(qū)域設(shè)置了障礙，要想快速完成掃描任務(wù)，并達到博物館的需要除非使用噴涂。為了解決該問題，測量使用了MetraSCAN 3D™ 手持式光學(xué) CMM 3D 掃描儀。MetraSCAN 3D 能夠發(fā)出 14 條高清激光掃描線對任何表面進行快速掃描，通常情況下，多條激光線采集掃描數(shù)據(jù)的速度是單一激光線的 25 倍。不受連接臂限制的手持式 3D 掃描儀在空中受到三腳架頂端的 C-Track™ 數(shù)字成像儀的“跟蹤”，每套裝置可以掃描 15 m3 的范圍。
工程師對展覽的頭骨進行 3D 掃描
3 、通過實時可視化功能進行數(shù)據(jù)處理
在掃描過程中，工程師充分利用 Creaform VXelements，集成的 3D 數(shù)據(jù)采集軟件，管理整個掃描過程的簡易平臺。通過屏幕顯示 3D 掃描“實時”視圖，工程師可以快速查看 3D 掃描的質(zhì)量，需要補充數(shù)據(jù)或遺漏的區(qū)域。VXelements 還可以提供高質(zhì)量并經(jīng)過優(yōu)化的 STL 三角化曲面，博物館的科學(xué)家無需再執(zhí)行費時費力的后續(xù)處理流程，比如清理、過濾、擬合、點云的表面創(chuàng)建。
6 米長鯨魚頭骨的初始 3D 渲染視圖
原計劃對藍鯨頭骨的 3D 掃描工作將持續(xù)幾天，但是由于測量的加入，不到 2 天就完成了，館方的科學(xué)家獲得了優(yōu)化的掃描數(shù)據(jù)文件。如果藍鯨在日后的展出中出現(xiàn)破損，就可以使用頭骨的 3D 文檔。自然歷史博物館以這些掃描數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)將藍鯨骨架數(shù)字化，可用于 3D 展示，此數(shù)據(jù)也可以分享給世界范圍內(nèi)的其他博物館進行研究。重要的是，這些數(shù)據(jù)在今后有助于科學(xué)家和保護工作者了解此類大型動物的發(fā)展史。
藍鯨展品“希望”坐落于倫敦自然歷史博物館正門的辛采大廳，一定會像“迪皮”一樣吸引來自世界各地的參觀者。
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Creaform 開發(fā)、制造并銷售 3D 便攜式測量技術(shù)產(chǎn)品，專門從事工程服務(wù)。公司提供創(chuàng)新解決方案，如 3D 掃描、逆向工程、質(zhì)量控制、無損測試、產(chǎn)品開發(fā)和數(shù)值模擬 (FEA/CFD)。公司的產(chǎn)品和服務(wù)面向各大行業(yè)，例如汽車、航空航天、消費品、重工業(yè)、醫(yī)療保健、制造業(yè)、石油與天然氣、發(fā)電業(yè)以及研究與教育。
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