Готовый перевод Low-cost 3D Printing for Science, Education and Sustainable Development / Доступная 3Д печать для науки, образования и устойчивого развития: 15. Доисторические коллекции и 3D печать для образования

Луиза Лики, Татьяна Дзамбазова
Институт Бассейна Туркана, Кения
louise@turkanabasin.org
Autodesk Inc., США
tatjana.dzambazova@autodesk.com

История вопроса – Бассейн Туркана и проект Африканские ископаемые

Палеонтологические экспедиции начались в бассейн озера Туркана Северной Кении в 1968, и с тех пор было обнаружено множество важных образцов гоминидов и другой фауны [1]. В настоящее время они хранятся в Национальных музеях Кении или в Институте бассейна Туркана на озере Туркана. С новой технологией и программным обеспечением, особенно в сфере фотограмметрии, представилась возможность получить в цифровом формате многие из этих впечатляющих коллекций. Эти цифровые модели могут быть доступны онлайн и, используя интерактивные средства просмотра онлайн, предоставить уникальную возможность учителям и ученикам, исследовать наше прошлое.

Цифровое сканирование и программное обеспечение
В проекте "Африканские ископаемые" применялись несколько методов получения цифровой информации, несмотря на то, что фотограмметрия была основным методом. В дополнение, ручной сканер FARO, а с недавнего времени сканер 3D3solutions (метод структурного света - SLS), с присоединенным макро-объективом, использовались для получения самых больших и самых маленьких экземпляров, и это дало хорошие результаты.

Модели сканировались с использованием цифровой камеры SLR с увеличивающими линзами. Изображения были сделаны в формате JPEG и RAW. Приблизительно было сделано 90 снимков неподвижного объекта сверху, а затем еще 90 снимков снизу. Эти изображения импортированы в Autodesk® ReCap Photo и в несколько других программ, включая Autodesk® Maya, Geomagic Wrap, Meshmixer и Adobe Photoshop для создания интерактивных цифровых моделей. Файлы текстур также могут быть объединены с "облаком" точек лазерного сканирования, если они получены для того же образца.

В дополнение к моделям отдельных образцов, были отсканированы участки рабочих полей, с использованием комбинации фотограмметрии и лазерного сканера, такого как ZFS (Zoeller и Froelich) или FARO Focus3D. Фотографии были получены как с земли так и с камеры Sony Nex 7, с управляемым инфракрасным затвором, прикрепленной к раме воздушного змея. Этот метод оказался эффективным при реконструкции полевых раскопок. Использовалось программное обеспечение Scantime, чтобы опубликовать их для интерактивного веб-просмотра.

Печать цифровых моделей для образования
Разрешение цифровых моделей, которые мы получили, используя фотограмметрию, все еще не достаточно высокое, как разрешение которое получается в результате СТ сканирования или при традиционных высококачественных методах литья. Поэтому 3D печать таких моделей еще нельзя считать заменой этих методов, которые так важны для подробного научного исследования. Однако, с образовательной точки зрения, доступность и взаимодействие с образцами, цифровые модели, полученные при использовании фотограмметрии, превосходны.

Другие приложения цифровых файлов для образования

Разработка веб-сайта
Была разработана виртуальная онлайн лаборатория http://www.africanfossils.org, чтобы выводить на экран цифровые модели и обеспечивать место для их детального рассмотрения. Сайт в ближайшие месяцы, претерпит некоторые дополнительные изменения, чтобы внедрить поиск, сравнение, карту и средства социального общения, а также возможность загрузки файлов низкого разрешения для домашних 3D принтеров. Он обеспечивает цифровую историю и окно в прошлое.

Картонные модели для сборки
В проекте«Африканские окаменелости» использовалось бесплатное приложение Autodesk® 123D® Make, для вырезания серии шаблонов из гофрированного картона, используя ЧПУ-станок для лазерной резки. Это дает возможность собрать грубые модели черепов при помощи склеивания одного слоя с другим. Эти практичные проекты на скорую руку идеальны для занятий в классе и вовлечения детей в создание картонных реконструкций, поощряют их исследования многообразия в летописях окаменелостей.

Авторское право и интеллектуальная собственность
В цифровой век авторское право и права интеллектуальной собственности остаются поводом для беспокойства у музеев с большим количеством артефактов. Высококачественные файлы, которые сгенерированы от данных CT, а также высококачественные образцы, в большинстве случаев остаются интеллектуальной собственностью академических и научных учреждений. Они остаются ценными и являются источником очень необходимого дохода для учреждений, таких как Национальные музеи Кении. Файлы с более низким разрешением, полученные при помощи фотограмметрии и лазерного сканирования, возможно, наиболее ценны, если они широко распространены и общедоступны,поскольку они оказывают максимальное влияние на образование. Эта область, где музеи могут оказать значительное влияние с точки зрения изучения и контактирования, но это вопрос должен быть тщательно продуман.

Благодарность
Мы хотели бы поблагодарить за вклад Autodesk, Исследовательский проект Koobi Fora, Национальные музеи Кении, Институт Теркана Басин, а также всех людей, которые, посредством этих организаций, приняли участие в проекте Африканские ископаемые.

Ссылки
1 Koobi Fora Research Project monograph series. Volume 1-6. California Academy of Sciences.

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/41907/160961

Переводчики: alex_itz, Woolpit