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创想三维:3D打印机对考古研究带来哪些帮助?

时间:2019-07-24

  研究员金莲穆尼尔在巴黎的一家博物馆工作,我们与他进行了交谈,共同探讨了有关3D建模和3D打印机的使用。他作为古人类学家,与我们分享了他在古人类研究中对3D建模的使用,以及3D打印在日常工作中为他提供的种种便利!下面是我们给大家带来的对他的一次采访。

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  你能给大家自我介绍一下吗?

  我叫金莲穆尼尔,是CNRS的一名研究员,在巴黎的一家博物馆工作。作为一名古人类学家,主要从事有关人类进化的研究。更具体地说,我是在研究我们家族的最后一部分:人类属的历史,它始于200万年前。我们所称的人属包括几个灭绝的物种(例如,能人、直立人、二尖形人、海德堡人和尼安德特人)以及我们的智人。所有这些灭绝的物种实际上比其他物种,如南方古猿更接近我们。

  您在哪种情况下使用3D打印技术?

  传统上,古人类学家正在研究解剖学,骨骼形态作为骨骼是保存在化石记录中的主要组织。我们将这些化石与实际的人类或黑猩猩进行形态比较。在过去的几十年中,新技术的发展帮助我们使用分析方法来量化这些标本的形态。分析方法考虑了三维形态,这就是我现在使用3D扫描来处理3D模型的原因。

  关于3D模型的创建,为什么要使用摄影测量?

  有几个选项可以获得三维模型。利用断层扫描或照片的三维扫描来重建三维物体的体积是可行的。摄影测量的优势在于它的价格:它是一种低成本的技术。一个好的相机足以收集数据,而用软件从图片中重新创建对象并不昂贵。再一个,它很容易运输,他除了能在博物馆内使用外,还能被带到遥远的地方。例如,当我在肯尼亚北部进行考古挖掘时,那里是一个干旱的地区,很难进入,而且现场没有基础设施(公路或电力…),摄影测量可以创建一个高质量的三维模型,包括骨骼的形状和纹理,因为模型是由高质量的图片创建的。

  你在使用什么3D软件?

  对于摄影测量,我使用的是Agisoft的元形状,这个软件可以从图片创建3D模型。为了在分析这些三维模型之前对它们进行处理,我使用了一个开源软件meshlab。从摄影测量、三维表面扫描或计算机断层扫描获得的三维模型往往存在一些缺陷。然后,为了分析和建模,我使用了R软件。

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  3D打印技术在你的工作中是如何呈现的,它如何帮助你完成你的项目?

  3D打印技术在我的工作中非常重要。首先,3D打印让我可以随身携带化石。事实上,我们不可能为了研究目的从肯尼亚带回化石,而3D模型却能让我把它们带回来。然后,我现在所做的大多数分析都是用三维几何形态计量学进行的。这种技术允许只处理试样的形状,避免尺寸对形状的影响。

  例如,对于来自同一群体的两个样本,在形态上可能存在一些差异,这些差异可能只是由尺寸差异引起的:如果一个样本真的很高,那么形态必然是不同的。使用几何形态测量是一种只关注形状的方法。我使用三维建模来估计祖先的假设形态。这些三维模型是一种生成可能的祖先和创建虚拟化石的方法。然后,它们可以与实际的化石相比较。

  你为什么开始使用3D打印?

  3D打印技术对研究来自国外的化石具有重要意义。事实上,我们可以把化石带回来,然后用3D打印出来,得到一个新的物理版本。最近,我们和雕刻家一起3D打印了一个来自肯尼亚的化石。我也在研究3D建模的化石,也可以像真实的一样进行3D打印和研究。

  形态空间中人属系统发育的表征:绿色,人类属的第一个代表,接着蓝色人类尼安德特人,最后,智人。这些三维模型代表这三个组的虚拟祖先。

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  你以前的项目使用过3D打印技术吗?

  2016年,我与剑桥大学的玛尔塔米拉兹拉尔教授合作,发表了一个系统发育模型,来研究现代人类和尼安德特人的共同祖先的形态。虚拟化石使我们可以直观地看到他的形态,但这些3D打印项目可以用来做一些科普工作,使更多的人对我们的研究感兴趣。我想做的更多,并打印更多的化石,这样人们可以更好地了解我们做什么。

  您的工作使用的是什么3D打印机?

  我以前用FDM技术,使用的是聚乳酸耗材打印,现在我使用的是SLS技术。

  你能告诉我们更多关于你和Sculpteo的合作吗?

  古人类学家的工作越来越需要通过数字滤波器。但需要注意的是,我们是解剖学家,我们的工作是比较形态的。3D打印技术为我们创造了虚拟化石,我们创造了新的部分,代表了我们物种历史的可能形态,它可以让我们在分析过程中将打印出来的骨骼带回来研究。

  业务咨询:0755-21052597

  来源:创想三维

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