Недавнє доповнення до судово-експертного реконструкційних набору Університету Данді в Шотландії - 3D-сканер Artec Eva - допомагає вченим у проведенні досліджень.

Наскільки схожими на нас були предки людини і стародавні люди? Пошуком відповіді на це питання займаються художники і вчені, такі як д-р Крістофер Рінн і Керолайн Еролін з Університету Данді, Шотландія. Керолайн і Крістофер спеціалізуються на тривимірній анатомічної візуалізації і можуть відтворити зовнішній вигляд колись жив людини по кістках його черепа.

Лицьова реконструкція в археології дуже затребувана серед музеїв і творців документальних фільмів. Серед останніх робіт - відтворення особи «Танкертонского людини» для музею Біггар і Верхнього Клайдсдейла в Шотландії. Череп був знайдений в кам'яному поховальному ящику в шотландському селі Танкертон в 1970 році, радіовуглецевий аналіз допоміг приблизно датувати знахідку між 2460 і 2140 рр. до н.е., імовірно це череп чоловіка у віці від 18 до 25 років.

«Танкертонскій людина», образ відтворений Університетом Данді. Зображення надано ВВС.

Робота Керолайн і Крістофера не обмежується тільки лише археологічної лицьовій реконструкцією. В даний час вони ведуть магістратуру в галузі медицини, судмедекспертизи і ідентифікації осіб в університетському Центрі анатомії і судово-медичного впізнання (CAHID). Вони працюють з директивними органами, активно беручи участь в медичних і судмедекспертних справах і лицьової ідентифікації, надаючи докази для системи кримінального правосуддя Сполученого Королівства.

Нещодавно Центр звернувся до золотого партнеру Artec, компанії Patrick Thorn & Co. , Для придбання 3D-сканера Artec Eva в комплекті з навчальним матеріалом, який став черговим кроком Центру в поліпшенні і оновлення поточних коштів відтворення і зображення.

Патрік Торн, директор компанії, власноруч встановив систему і провів одноденне практичне заняття, присвячене сканера і можливостям ПО Artec Studio , Використовуваного при скануванні і пост-обробці. Його візит збігся з відвідуванням CAHID командою документалістів Бі-бі-сі, яка знімала епізод за участю Крістофера, присвячений лицьовій реконструкції, для програми «Inside Out», яка висвітлює події і розслідування по всьому Сполученому Королівству.

Кадр з програми BBC «Inside Out»: д-р Крістофер Рінн пояснює глядачам процес лицьовій реконструкції.

«Цей сканер став дуже популярний серед студентів, які, крім іншого, вивчають техніку лицьового реконструювання в судово-медичній експертизі, яка допоможе в пізнанні неідентифікованих останків», - каже Керолайн Еролін. «Студенти зазвичай відточують свої навички на моделях черепів, отриманих за допомогою КТ (комп'ютерної томографії), чи не на справжніх останках. Але тепер ми можемо сканувати і справжні черепа ».

Процес реконструкції включає в себе відтворення лицьових м'язів. Їх можна виліпити з глини з лиття, або змоделювати цифровим способом на відсканованому об'єкті в програмі. Керолайн відзначає ряд переваг в роботі зі скановані об'єктом: процес не завдає пошкоджень черепу, а по закінченню оцифровки всі верстви реконструкції відсканованого об'єкта можуть бути розглянуті і змінені в індивідуальному порядку. По завершенні, підсумкова лицьова реконструкція може бути порівняна з особою живої людини.

Один з розділів навчання включає в себе реконструювання лицьової мускулатури з воску для створення детальної і максимально наближеною до оригіналу анатомічної моделі. Це допомагає у викладанні лицьовій анатомії і в придбанні навичок скульптора для ефективної роботи з реконструкціями вищеописаним методом. Деякі студенти використовували Artec Eva для сканування своїх моделей і створення їх цифрових версій, до яких можна отримати доступ через сайт Artec Viewshape , І через інші галереї 3D-моделей.

Скан з курсової роботи студента магістратури судово-медичних наук, який зображає позіхає людини, в Artec Studio.

Ще одним проектом, яким займаються співробітники CAHID, є оцифровка зоологічної колекції Д'Арсі Томпсона. Зоологічний музей Університету містить безліч визначних експонатів, зібраних по всьому світу. колекцію можна подивитися в Інтернеті . Більшість експонатів були зібрані самим знаменитим сером Д'Арсі Вентворт Томпсоном, першим професором біології в Данді, автором широко відомої книги 1917 року «Про зростання і формі».

Мета оцифровки - зробити колекцію доступною всім: широкої громадськості, місцевому населенню, так само, як працівникам університету та студентам. Після закінчення сканування передбачається створення віртуального онлайн-музею, де тривимірні моделі експонатів можна буде розглянути докладніше. Деякі моделі також будуть надруковані на 3D-принтері, і з ними можна буде проводити заняття на днях відкритих дверей або привозити в школи.

Керолайн сканує скелет горили в Зоологічному музеї Д'Арсі Томпсона.

«Багато експонатів досить складні, і вимагають численних проходів сканування з різних кутів», - каже Керолайн. «Наприклад, череп зазвичай вимагає, як мінімум, два проходи сканування: один для« верхньої »частини, один для« нижній ». Може знадобитися і більше, якщо, наприклад, нижня щелепа сканується окремо ».

Тривимірне зображення черепа моржа з ​​Зоологічного музею Д'Арсі Томпсона, отримане за допомогою сканера Artec Eva.

«Черепа можуть бути дуже складними об'єктами для сканування, в силу наявності великої кількості складних деталей і западин», - додає Керолайн. «Але, схоже, сканера Eva по плечу захоплення більшості цих деталей. Дуже серйозною підмогою є портативність сканера, адже його можна взяти з собою в музей для сканування експонатів на місці, за допомогою зовнішнього акумулятора і ноутбука. Eva дуже добре знімає текстури, які добре експортуються в інші програми для роботи з 3D, такі як Zbrush ».

Група студентів дивиться, як просто користуватися 3D-сканерами Artec.

Маючи позитивний досвід роботи з Artec Eva і співпраці з Патріком Торном, CAHID придбали сканер Artec Space Spider для оцифровки малогабаритних і більш деталізованих експонатів. Крім того, поєднання більшого охоплення Eva з більшою деталізацією Space Spider є ідеальним рішенням для фахівців Центру.

«Це рішення дозволить нам навчити студентів більшій кількості прийомів сканування тривимірних об'єктів, від дуже великих, таких як череп слона, і до найдрібніших зразків в дитячій остеологии», - каже Керолайн. «До цього ми використовували більш прості лазерні сканери, які не могли забезпечити такий же рівень деталізації, і не могли захоплювати кольорові текстури, і це було для нас дуже великим обмежуючим фактором. Ніколи ще 3D-сканування не було таким простим і доступним, як зараз ».

Штучно деформований череп дорослої людини з колекції CAHID. Відскановано за допомогою Artec Eva.

У плани CAHID входить оцифровка всіх їх великих скелетних колекцій, включаючи Колекцію дитячої остеологии Шойер, яка вважається єдиним дійсним зборами дитячих скелетних останків у всьому світі. Вона складається з останків понад 100 дітей і підлітків, зібраних з археологічних та історичних анатомічних джерел. Багато з експонатів дуже тендітні, тому доступ до них суворо обмежений. Після оцифровки ці експонати стануть доступними студентам для вивчення в режимі онлайн, а також для роботи в аудиторії, в формі 3D-відбитків.