Hình ảnh 3D giải phẫu: Quét xương để tái tạo lại diện mạo của người và động vật

    Tổ tiên loài người và người cổ đại của chúng ta trông giống như thế nào? Đó là câu hỏi mà các nghệ sĩ và nhà khoa học như Caroline Erolin và Tiến sĩ Christopher Rynn từ Đại học Dundee, Scotland đang cố gắng tìm câu trả lời. Caroline và Christopher chuyên về hình ảnh 3D giải phẫu và có thể tái tạo lại diện mạo của một người đã qua đời dựa trên xương sọ của họ.

    Tái tạo khuôn mặt khảo cổ đang có nhu cầu cao trong các viện bảo tàng và các nhà làm phim tài liệu. Gần đây nhất, khuôn mặt của “Thankerton Man” đã được phục dựng cho Bảo tàng Biggar và Upper Clydesdale ở Scotland. Được tìm thấy trong một cái hang đá ở làng Thankerton, Scotland vào năm 1970, hộp sọ có niên đại carbon phóng xạ từ năm 2460 trước Công nguyên đến năm 2140 trước Công nguyên và được cho là của một người đàn ông từ 18 đến 25 tuổi.

    "Thankerton man", được dựng lại tại Đại học Dundee. Hình ảnh lịch sự của BBC

    Công việc của Caroline và Christopher không chỉ giới hạn trong việc tái tạo khuôn mặt khảo cổ học. Họ thực sự điều hành Thạc sĩ về Nghệ thuật Y khoa và Nghệ thuật Pháp y và Nhận dạng khuôn mặt tại Trung tâm Giải phẫu và Nhận dạng Con người (CAHID) của Đại học. Họ làm việc với các nhà hoạch định chính sách và tích cực tham gia vào quá trình xử lý y tế và pháp y và nhận dạng khuôn mặt, cung cấp bằng chứng cho hệ thống tư pháp hình sự của Vương quốc Anh.

    Gần đây, Trung tâm đã chuyển sang Patrick Thorn & Co., Đối tác Vàng của Artec tại Vương quốc Anh, để mua một máy quét 3D Artec Eva cùng với gói giáo dục, như một phần trong động thái của Trung tâm nhằm nâng cấp các phương pháp hình ảnh hiện tại của mình.

    Patrick đã tự mình cài đặt hệ thống Artec và thực hiện một khóa đào tạo toàn diện trong một ngày về hệ thống này cũng như các khả năng của phần mềm xử lý hậu kỳ và quét 3D Artec Studio. Chuyến thăm của anh ấy đến CAHID tình cờ trùng hợp với đoàn làm phim tài liệu của BBC, người đã quay một tập về tái tạo khuôn mặt với Christopher cho chương trình “Inside Out”, bao gồm các câu chuyện và điều tra khu vực trên khắp Vương quốc Anh.

    Một bức ảnh tĩnh của bác sĩ Christopher Rynn nói với người xem chương trình “Inside Out” của BBC thông qua quá trình tái tạo khuôn mặt. Hình ảnh lịch sự của BBC

    Caroline Erolin nói: “Cho đến nay máy quét đã gây được tiếng vang lớn đối với các sinh viên, những người trong số những người khác đang học các kỹ thuật tái tạo khuôn mặt pháp y để hỗ trợ việc nhận dạng hài cốt người không xác định. “Các sinh viên thực hành kỹ năng của họ trên các phôi hộp sọ được lấy từ dữ liệu CT [chụp cắt lớp vi tính] của các cá thể sống hơn là các trường hợp sống. Tuy nhiên, bây giờ chúng tôi cũng có thể quét xương sọ ”.

    Quá trình tái tạo bao gồm việc xây dựng lại giải phẫu khuôn mặt trên hộp sọ. Điều này có thể được thực hiện bằng đất sét khi đúc hoặc được tạo mô hình kỹ thuật số trên bản quét trong máy tính. Caroline nói rằng có một số ưu điểm khi quét: nó không làm hỏng hộp sọ thực và sau khi được số hóa, các lớp của quá trình tái tạo có thể được xem và lập mô hình một cách độc lập. Sau khi hoàn thành, việc tái tạo khuôn mặt cuối cùng có thể được so sánh với khuôn mặt của cá thể sống.

    Một phần của môn học liên quan đến việc tái tạo lại các cơ mặt bằng sáp để tạo ra một mô hình giải phẫu chi tiết và giống như thật. Tác phẩm này giúp dạy cho sinh viên cả kỹ năng giải phẫu khuôn mặt và điêu khắc trước khi làm việc trên các tái tạo được mô tả ở trên. Một số sinh viên đã sử dụng Artec Eva để quét mô hình của họ và tạo ra các phiên bản kỹ thuật số có thể chia sẻ và tương tác trực tuyến bằng trang Artec’s Viewshape và các phòng trưng bày mô hình 3D khác.

    Bản quét của chương trình học dành cho sinh viên Nghệ thuật Pháp y của ThS (mô tả một cái ngáp) trong Artec Studio.

    Một dự án khác mà nhân viên của CAHID đang tham gia là số hóa bộ sưu tập Động vật học D’Arcy Thompson. Bảo tàng Động vật học của trường Đại học lưu giữ nhiều mẫu vật hấp dẫn từ khắp nơi trên thế giới. Bộ sưu tập có thể được duyệt trực tuyến. Hầu hết các mẫu vật được thu thập bởi Ngài D’Arcy Wentworth Thompson, Giáo sư Sinh học đầu tiên tại Dundee và là tác giả của cuốn sách có ảnh hưởng năm 1917 ‘Về sự phát triển và hình thức’.

    Hy vọng là làm cho bộ sưu tập dễ tiếp cận hơn với tất cả mọi người, bao gồm cả công chúng và người dân địa phương cũng như nhân viên và học sinh. Sau khi quét, mục đích là tạo ra một bảo tàng trực tuyến ảo, nơi có thể xem và tương tác với các mô hình 3D của các mẫu vật. Một số cũng sẽ được in 3D để chúng có thể được xử lý vào những ngày mở cửa và đưa đến trường học.

    Caroline quét bộ xương khỉ đột tại Bảo tàng Động vật học D’Arcy Thompson.

    Caroline nói: “Nhiều mẫu vật khá phức tạp và cần nhiều lần quét từ các góc độ khác nhau. Ví dụ: một hộp sọ thường yêu cầu ít nhất hai lần quét, một lần quét cho bề mặt ‘trên cùng’ và một lần quét cho bề mặt ‘đáy.’ Có thể nhiều hơn nữa nếu hàm được quét riêng biệt. ”

    Ảnh quét hộp sọ Hải mã từ Bảo tàng Động vật học D’Arcy Thompson, được thực hiện bởi Artec Eva.

    Caroline cho biết thêm: “Hộp sọ có thể là những vật thể khó quét vì chúng chứa rất nhiều chi tiết và hốc tường phức tạp. “Tuy nhiên Eva dường như có thể nắm bắt tốt hầu hết các chi tiết này. Nó giúp máy quét rất dễ di chuyển, vì nó có thể được đưa vào bảo tàng để quét tại chỗ với sự hỗ trợ của bộ pin Artec và máy tính xách tay của chúng tôi. Khả năng chụp kết cấu của Eva rất xuất sắc và xuất khẩu tốt để sử dụng trong các phần mềm 3D khác như ZBrush. ”

    Cho một nhóm học sinh thấy việc sử dụng giải pháp Artec dễ dàng như thế nào.

    Theo kinh nghiệm thành công của họ với Artec Eva và hợp tác với Patrick Thorn, CAHID đã mua Artec Space Spider để cho phép chụp các mẫu vật nhỏ hơn và chi tiết hơn. Ngoài ra, việc kết hợp các bản quét lớn hơn của Eva với các chi tiết nhỏ hơn của Nhện không gian là một giải pháp hoàn hảo cho các chuyên gia của Trung tâm.

    Caroline cho biết: “Nó cũng sẽ cho phép chúng tôi dạy cho sinh viên của mình một loạt các kỹ thuật quét 3D từ các mẫu vật lớn như hộp sọ voi cho đến các mẫu xương trẻ vị thành niên nhỏ nhất. “Trước đây, chúng tôi sử dụng nhiều máy quét laser cơ bản hơn không thu được cùng mức độ chi tiết hoặc bất kỳ kết cấu màu sắc nào, đó là một yếu tố hạn chế đối với chúng tôi. Quét 3D chưa bao giờ có giá cả phải chăng và dễ thực hiện hơn bây giờ ”.

    Bản quét được thực hiện bằng Artec Eva, về một hộp sọ người lớn đã trải qua quá trình buộc hộp sọ từ bộ sưu tập xương của CAHID.

    Các kế hoạch của CAHID bao gồm việc số hóa các bộ sưu tập xương rộng lớn của mình, bao gồm Bộ sưu tập Scheuer về khoa xương trẻ vị thành niên. Bộ sưu tập Scheuer được cho là kho lưu trữ hoạt động duy nhất cho các bộ xương trẻ vị thành niên được lưu giữ ở bất kỳ đâu trên thế giới. Nó bao gồm phần còn lại của hơn 100 cá thể chưa trưởng thành, được thu thập từ các nguồn giải phẫu khảo cổ và lịch sử. Nhiều mẫu vật trong số này rất dễ vỡ và việc xử lý chúng rất hạn chế. Bằng cách số hóa bộ sưu tập, học sinh sẽ có thể truy cập trực tuyến một cách trực quan và cũng như các mẫu vật in 3D để sử dụng trong lớp.

    Nguồn: Artec3D


    Tags: artec eva artec scanner artec 3d scanner artec spider artec eva 3d scanner artec 3d scanner price artec eva price artec eva scanner artec spider scanner artec eva 3d artec eva 3d scanner price artec 3d spider artec spider 3d scanner price máy quét artec máy quét 3d cầm tay máy quét 3D máy scan mini artec máy scan artec máy scan cầm tay máy scan 3d

    © 2019-2020 Data Design Viet Nam . Developed by Data Design Viet Nam