ความท้าทาย: กระดูกโบราณที่อยู่สูงขึ้นไปบนเทือกเขาหิมาลัยซึ่งไม่ได้ถูกแตะต้องเป็นเวลา 2,000 ปีและไม่ถูกขุดค้นจนกระทั่งช่วงปลายทศวรรษที่ 90 ถือเป็นข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับชีวิตของผู้คนซึ่งไม่ค่อยมีใครรู้จัก ผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันโบราณคดีแห่งเยอรมัน (DAI) ทำงานเพื่อแบ่งปันการค้นพบนี้กับคนทั้งโลก

วิธีแก้ปัญหา: Artec Spider, Artec Studio

ผลลัพธ์: การใช้ Artec Space Spider ทำให้แบบจำลองที่มีความละเอียดสูงของตัวอย่างถูกแปลงเป็นดิจิทัลเป็นครั้งแรก เผยให้เห็นเบาะแสที่น่าสนใจเกี่ยวกับชีวิตและวัฒนธรรมของผู้คนในเนปาลโบราณ

พูดถึงเนปาล ผู้คนมักจะนึกถึงยอดเขาเอเวอเรสต์ ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในบรรดาเจ็ดสิ่งมหัศจรรย์ทางธรรมชาติของโลก หากคุณพูดถึงประวัติศาสตร์สมัยโบราณ นี่อาจนึกถึงภาพของอียิปต์, โรมโบราณ ประเทศที่อยู่ห่างไกลออกไปทางตะวันออก หรืออเมริกาใต้ที่มีอารยธรรมมายาและพีระมิดเป็นของตัวเอง สถาบันโบราณคดีแห่งเยอรมนี (DAI) ค้นพบสิ่งที่น่าตื่นเต้นในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ซึ่งไม่ได้อยู่ในสถานที่เหล่านี้แต่อย่างใด มันอยู่ในเนปาล

Khinga-Kalun ประเทศเนปาล ซึ่งเป็นสถานที่ค้นพบ ได้รับความอนุเคราะห์จากสถาบันโบราณคดีเยอรมัน (DAI)

ในพื้นที่ห่างไกลที่สุดแห่งหนึ่งของประเทศ ในเขตมุสตางค์ สถาบันได้ค้นพบซากสัตว์และซากมนุษย์ที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีอย่างน่าทึ่ง ซึ่งมีอายุย้อนกลับไปประมาณ 2,000 ปี กระดูกถูกค้นพบใต้ซากปรักหักพังของปราสาท ในห้องยาวประมาณ 7 เมตรและกว้าง 2 เมตร นี่คือสถานที่ซึ่งตั้งอยู่บนภูเขาสูงบนเทือกเขาหิมาลัย ซึ่งอยู่สูงจากระดับน้ำทะเลประมาณ 3,000 เมตร ซึ่งเป็นสภาวะที่ท้าทายสำหรับการทำงานทุกประเภท

นักโบราณคดีต้องใช้เวลาเกือบทศวรรษในการขุดค้นพื้นที่ดังกล่าวใน 3 ขั้นตอนระหว่างปี 1991 ถึง 1999 เทคโนโลยีที่มีอยู่ในขณะนั้นไม่สามารถให้ความสามารถในการแปลงเป็นดิจิทัลได้ซึ่งเทคโนโลยีการสแกน 3D ในปัจจุบันสามารถทำได้ ถึงเวลาแล้วที่จะต้องทบทวนการค้นพบอันน่าทึ่งนี้อีกครั้ง

กองกระดูกถูกพบในห้องใต้ซากปรักหักพังของปราสาทโบราณ ได้รับความอนุเคราะห์จากสถาบันโบราณคดีเยอรมัน (DAI)

Dr. Julia Gresky นักมานุษยวิทยาของสถาบัน และ Monice Timm ผู้ช่วยระหว่างการวิจัยในโครงการ กำลังแปลงตัวอย่างให้เป็นดิจิทัล Dr. Gresky ยอมรับว่า ในช่วงประวัติศาสตร์อันยาวนานนับตั้งแต่ปี 1829 เป็นต้นมา สถาบันโบราณคดีแห่งเยอรมันได้ทำบางสิ่งที่น่าประทับใจ แต่ถึงแม้เธอจะอธิบายการค้นพบนี้ว่า “พิเศษมาก”

ขณะที่เธอกล่าวอย่างฉะฉานว่า “งานของนักมานุษยวิทยาคือการขุดคุ้ยเงื่อนงำของอารยธรรมในอดีต – เพื่อให้กระดูกพูดได้เหมือนเดิม”

ตามที่ Dr. Gresky กล่าว กระดูกมักถูกค้นพบเป็นร้อยหรือเป็นพันชิ้นซึ่งต้องติดกาวกลับเข้าด้วยกันด้วยกระบวนการที่อุตสาหะ อย่างไรก็ตาม กระดูกของชาวเนปาลไม่ได้ถูกแตะต้องมากว่า 2,000 ปี ได้รับการเก็บรักษาไว้เกือบสมบูรณ์แบบ และเก็บเป็นความลับมาจนถึงปัจจุบัน

ซากสัตว์และมนุษย์อายุ 2,000 ปี ได้รับการอนุรักษ์ไว้เป็นอย่างดี ได้รับความอนุเคราะห์จากสถาบันโบราณคดีเยอรมัน (DAI)

หลักฐานบ่งชี้ว่าห้องนี้ถูกใช้มาประมาณสองร้อยปี โดยเริ่มตั้งแต่ราว 200 ปีก่อนคริสตศักราช Dr. Gresky ประเมินว่าในช่วง 2,000 ปีนับจากนั้น สภาพในห้องจะต้องค่อนข้างคงที่ ทำให้กระดูกคงสภาพเดิมไม่มากก็น้อย นอกจากนี้ ภูมิภาคมุสตางค์ทั้งหมดยังเป็นอาณาจักรต้องห้ามในสมัยโบราณอีกด้วย อันที่จริง จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ในปี 1992 เขต Upper Mustang เป็นเขตหวงห้ามทางทหารที่ปิดจากส่วนอื่น ๆ ของโลก ซึ่งอาจอธิบายได้ว่าทำไมจึงมีการรบกวนสถานที่ค่อนข้างน้อย

Monice Timm ประมวลผลการสแกน 3D ของกะโหลกศีรษะจากสถานที่ใน Artec Studio ได้รับความอนุเคราะห์จากสถาบันโบราณคดีเยอรมัน (DAI)

สำหรับ Timm มันคือความสำคัญทางประวัติศาสตร์ของการค้นพบที่ทำให้มันแตกต่างออกไป กระดูกเหล่านี้บอกเล่าเรื่องราวส่วนตัวของบุคคลไม่กี่คน แต่ยังให้เบาะแสที่สำคัญเกี่ยวกับการอพยพและประวัติศาสตร์ทางวัฒนธรรมของผู้คนทางตอนเหนือของเนปาล ตัวอย่างเช่น พวกเขาได้รับอิทธิพลมาจากตะวันออกกลาง, อินเดีย หรือเนปาลตอนใต้หรือไม่? การค้นพบนี้เพิ่มชิ้นส่วนอีกสองสามชิ้นให้กับปริศนาและก่อให้เกิดความรู้ทางประวัติศาสตร์ที่เบาบางเกี่ยวกับพื้นที่เฉพาะนี้

เมื่อพิจารณาถึงความสำคัญของการค้นพบนี้ จึงตัดสินใจทำมากกว่าการถ่ายภาพปกติและ X-rays หรือ CT สแกน พวกเขาตัดสินใจแปลงกระดูกให้เป็นดิจิทัลอย่างถูกต้องและสร้างแบบจำลอง 3D ที่แม่นยำ Timm เคยทำงานกับโซลูชันต่าง ๆ ในอดีต รวมถึงเครื่องสแกน 3D หลายเครื่องและแม้กระทั่งโฟโตแกรมเมทรี เธอเข้าใจดีกว่าคนส่วนใหญ่ว่างานนี้พูดง่ายกว่าทำ

เพื่อให้ได้สิ่งที่ต้องการนั้นจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น พวกเขาไม่สามารถตบเป้าหมายไปที่กะโหลกอายุ 2,000 ปีตามที่เครื่องสแกน 3D ต้องการ จากนั้นค่อยลอกออกในภายหลัง โฟโตแกรมเมตรีจำเป็นต้องมีการเตรียมการที่กว้างขวาง ภาพถ่ายที่ถ่ายอย่างระมัดระวังหลายสิบภาพ และถึงอย่างนั้น ก็ไม่ได้ให้ความแม่นยำและ point cloud หนาแน่นที่เครื่องสแกน 3D ขั้นสูงสามารถทำได้ โชคดีที่ Timm เคยทำงานกับ Artec Space Spider มาก่อน เธอเคยสัมผัสโดยตรงกับการใช้งานที่ง่ายดายและการจับภาพวัตถุขนาดนี้ได้ดีเพียงใด

“เมื่อใช้เครื่องสแกนรุ่นก่อน ๆ ฉันจะโกรธด้วยซ้ำเพราะกระบวนการนี้ใช้เวลานานและน่าหงุดหงิด แม้แต่การสแกนกระดูกชิ้นเล็ก ๆ ที่เคยใช้เวลานานขนาดนี้” Timm กล่าว “นี่คือเหตุผลที่ฉันชื่นชอบเครื่องสแกน Artec เพราะมันเร็วกว่าและใช้งานง่ายกว่ามาก”

Dr. Gresky เห็นด้วย “ฉันไม่ค่อยได้ใช้เวลาทำงานกับเครื่องสแกน 3D มากนัก และสำหรับฉันแล้ว ฉันก็สนุกกับการสแกนด้วยเครื่องนี้มาก ดังนั้น Space Spider จึงดีมาก – สำหรับทั้งผู้เริ่มต้นและมืออาชีพ” เธอกล่าว

Artec Space Spider เป็นเครื่องสแกน 3D น้ำหนักเบา, ความละเอียดสูง โดยใช้เทคโนโลยีแสงสีฟ้า มีน้ำหนักเพียง 0.85 กก. และเช่นเดียวกับเครื่องสแกนอื่น ๆ ของ Artec คือเหมาะสำหรับการสแกนแบบไร้สัมผัสเนื่องจากไม่ต้องใช้เป้าหมาย สแกนเนอร์ได้รับการออกแบบมาสำหรับใช้ในสถานีอวกาศนานาชาติ และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการถ่ายภาพวัตถุขนาดเล็กถึงขนาดกลาง ตลอดจนรายละเอียดที่ซับซ้อนของวัตถุขนาดใหญ่

การสแกนพื้นผิวความละเอียดสูงจาก Artec Space Spider ได้รับความอนุเคราะห์จากสถาบันโบราณคดีแห่งเยอรมัน (DAI)

สำหรับโครงการนี้ ความละเอียด 3D ของ Space Spider สูงสุด 0.1 มม. และความแม่นยำ 3D สูงสุด 0.05 มม. จะให้ระดับคุณภาพที่จำเป็นสำหรับนักวิจัยในการแบ่งปันโมเดลกับเพื่อนร่วมงานในชุมชนวิทยาศาสตร์ แบบจำลองจะมีความแม่นยำเพียงพอสำหรับการวิเคราะห์เชิงลึก เช่น การวัดความต้องการ

“คุณสามารถสังเกตบางสิ่งเกี่ยวกับพยาธิวิทยาได้ เช่นเดียวกับมือ คุณสามารถตรวจสอบรูปร่างของมันได้อย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้นและสังเกตเห็นสิ่งที่คุณอาจพลาดไป” Timm อธิบาย

หน่วย Space Spider ที่ใช้ในโครงการนี้จัดทำโดย KLIB ซึ่งเป็นตัวแทน Artec ที่ได้รับการรับรองระดับทองในเยอรมนี บริษัทให้บริการโซลูชั่นสำหรับแอปพลิเคชันการสแกน 3D ที่หลากหลาย และมีประสบการณ์มากมายในการจัดหาและให้การสนับสนุนทางเทคนิคสำหรับสแกนเนอร์ 3D

Knut Lehmann ซีอีโอของ KLIB กล่าวว่า “ตั้งแต่วินาทีที่เราตระหนักถึงความต้องการของโครงการนี้ เราก็รู้ว่า Space Spider นั้นสมบูรณ์แบบสำหรับงานนี้ เรารู้ว่าพวกเขาต้องการสิ่งที่ใช้งานง่ายและสะดวกสบาย แต่สามารถสแกนด้วยความละเอียดสูง มีความแม่นยำระดับสูงและสีที่ยอดเยี่ยม Space Spider นี่แหละ”

กระบวนการสแกนค่อนข้างตรงไปตรงมา แม้ว่าชิ้นงานจะเปราะบางก็ตาม กระดูกที่เล็กกว่าและเรียบง่ายกว่าได้รับการสแกนในเวลาไม่กี่นาที ในขณะที่กระดูกที่มีรูปร่างยากกว่าซึ่งต้องใช้วิธีการอื่นใช้เวลานานกว่า ซี่โครง, กระดูกไหปลาร้า และกระดูกสันหลังจะใช้เวลาประมาณ 10-20 นาที และกะโหลกศีรษะประมาณ 30 นาที การประมวลผลการสแกนใน Artec Studio ใช้เวลาประมาณ 20 นาทีสำหรับกระดูกที่เรียบง่าย และตั้งแต่ 30 นาทีถึง 2 ชั่วโมงสำหรับกะโหลกศีรษะ

การสแกนอย่างละเอียดที่จับระดับของฟันผุได้ ได้รับความอนุเคราะห์จากสถาบันโบราณคดีแห่งเยอรมัน (DAI)

ผลลัพธ์ที่ได้พูดเพื่อตัวเอง การสแกนความละเอียดสูงได้เปิดเผยรายละเอียดที่น่าสนใจมากมาย บางอย่างที่คุณไม่คิดว่าจะอยู่ได้นานกว่า 2,000 ปี ตัวอย่างเช่น ตัวอย่างชิ้นหนึ่งแสดงให้เห็นการติดเชื้อบริเวณฟันกราม อาจเป็นเครื่องเตือนใจในสมัยโบราณถึงภูมิปัญญาอันไร้กาลเวลาของการใช้ไหมขัดฟันเป็นประจำ

โครงการนี้กำลังดำเนินอยู่ และสิ่งที่จะเป็นคอลเลกชันหายากของกระดูกที่ได้รับการอนุรักษ์และวิเคราะห์อย่างดีจากภูมิภาคนั้นของโลกก็กำลังเติบโตอย่างต่อเนื่อง ในขณะนี้ มุ่งเน้นไปที่การวิเคราะห์และการเก็บรักษาดิจิทัลสำหรับการอ้างอิงทางวิทยาศาสตร์ เมื่องานของพวกเขาเสร็จสิ้นแล้ว สถาบันอาจมองหาการสร้างโครงสร้างพื้นฐานเพื่อให้คอลเลคชันนี้เผยแพร่สู่สาธารณะและทำให้การวิจัยที่น่าสนใจนี้เป็นประชาธิปไตยมากขึ้น