◎ ความท้าทาย：

ทีมนักวิทยาศาสตร์ต้องการวิธีสแกน 3D ที่มีความแม่นยำสูงของการค้นพบทางบรรพชีวินวิทยาจาก Hoyo Negro ทั้งกระดูกและสัตว์สายพันธุ์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะ สำหรับการวิจัย Paleoamerican ที่แหวกแนว

◎ วิธีแก้ปัญหา：

Artec Space Spider, Artec Eva

◎ ผลลัพธ์：

สแกนฟอสซิลมากกว่า 200 ชิ้นจาก Hoyo Negro เพื่อใช้ในแคตตาล็อกพิพิธภัณฑ์ดิจิทัล, การวิจัย และการจำลอง VR ที่เป็นไปได้ของสถานที่

◎ ทำไมต้อง Artec 3D ?：

เครื่องสแกน 3D Artec เป็นเลิศในการใช้งานทางวิทยาศาสตร์ เช่น การสำรวจ Hoyo Negro เนื่องจากมีความแม่นยำสูง, พกพาสะดวก และความเร็วในการสแกนที่รวดเร็ว ความสามารถในการแสดงรายละเอียดที่ละเอียดอ่อนในขณะที่สำรวจสภาพแวดล้อมที่ท้าทายทำให้สามารถสร้างแบบจำลอง 3D ที่แม่นยำได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการบันทึกและศึกษาพืช, กระดูก, การก่อตัวทางธรณีวิทยา และลักษณะถ้ำอื่น ๆ ที่จมอยู่ใต้น้ำ

National Institute of Anthropology, Mexico การควบคู่ที่แข็งแกร่งของ Artec Eva และ Space Spider ในที่ทำงาน เครดิตรูปภาพ: Rapid Scan 3D

การใคร่ครวญถึงระบบถ้ำใต้น้ำในคาบสมุทร Yucatan ก็น่าหลงใหล ลองนึกภาพ: ขณะที่ระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นท่วมเครือข่ายทางเดินใต้ดินที่ซับซ้อนในภูมิภาคนี้ หลุมลึกภายในเขาวงกตถ้ำขนาดมหึมาที่เรียกว่า Sac Actun ก็กลายเป็นกับดักตามธรรมชาติ ในสถานที่อันน่าทึ่งแห่งนี้ที่เรียกว่า Hoyo Negro (ภาษาสเปนสำหรับ “Black Hole”) จะมีการเก็บรวบรวมซากของสิ่งมีชีวิตที่น่าทึ่ง เช่น กราวด์สลอธ, gomphotheres ที่มีรูปร่างคล้ายช้าง, สมเสร็จ หรือเสือเขี้ยวดาบ

Hoyo Negro: เปิดเผยความลับแห่งความลึก

สถานที่นี้ได้สะสมฟอสซิล Late Pleistocene ตอนปลายที่น่าทึ่ง และกลายเป็นเขตแดนที่น่าตื่นเต้นสำหรับการวิจัย และยิ่งไปกว่านั้นเมื่อค้นพบโครงกระดูกของ Naia มนุษย์ยุคแรกที่สมบูรณ์ที่สุดในอเมริกา Naia กลายเป็น “วัยรุ่นตัวเล็กอายุ 12,000 ปี” บนหน้าปกของ National Geographic โดยตกลงไปใน Hoyo Negro ในช่วงยุคน้ำแข็งซึ่งเป็นช่วงที่พื้นที่ดังกล่าวยังแห้งอยู่ เพียงแต่ปรากฏให้เห็นอีกครั้งนับพันปีในเวลาต่อมา ซึ่งเป็นการปฏิวัติสาขาการศึกษาของ Paleoamerican

Naia การค้นพบ Hoyo Negro อันโด่งดังที่ปฏิวัติการศึกษา Paleoamerican เครดิตภาพ: National Geographic

ด้วยฟอสซิลที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้เป็นอย่างดีจำนวนมหาศาลซึ่งจมอยู่ใต้น้ำลึกเกิน 30 เมตรในช่วง 10,000 ปีที่ผ่านมา Hoyo Negro จึงเป็นสถานที่ที่น่าสนใจสำหรับการสำรวจ แม้ว่าจะไม่ได้ปราศจากความท้าทายด้านลอจิสติกส์ก็ตาม การเข้าถึงโลกแห่งมรดก Paleoamerican กลายมาเป็นความจริงด้วยความพยายามของทีมจากสถาบันวิจัยชั้นนำหลายแห่ง ซึ่งประสานงานการสำรวจเพื่อค้นหาและศึกษาฟอสซิลใต้น้ำ

ฟอสซิลที่พบในส่วนลึกเหล่านี้ ได้แก่ ช้างและเสือเขี้ยวดาบ เครดิตรูปภาพ: Rapid Scan 3D

ความร่วมมือที่โดดเด่นอย่างหนึ่งคือโครงการร่วมของ East Tennessee State University (ETSU) และ Instituto Nacional de Antropologia e Historia (INAH) ในเม็กซิโก เมื่อโครงการก้าวหน้าไป ความจำเป็นในการแปลงฟอสซิลให้เป็นดิจิทัลก็มีความเข้มงวดมากขึ้น โดยเน้นย้ำถึงความสำคัญของการทำให้ฟอสซิลมีความแม่นยำและปลอดภัย นี่คือจุดที่เทคโนโลยียุคถัดไปเข้ามามีบทบาทสำคัญ ด้วยการใช้โฟโตแกรมเมทรีและเทคนิคการสแกน 3D เพื่อให้มั่นใจถึงแนวทางที่พิถีพิถันและไม่รุกรานในการอนุรักษ์และศึกษาฟอสซิลของ Hoyo Negro

คนที่เหมาะสม, เครื่องมือที่เหมาะสม, ขั้นตอนการทำงานที่ถูกต้อง

ในขั้นตอนการแปลงเป็นดิจิทัลของเส้นทางการวิจัยนี้ ทีมงานประกอบด้วยนักบรรพชีวินวิทยา ETSU Blaine Schubert และ Chris Wedga นักโบราณคดี Jim Chatters และ Dominique Rissolo ซึ่งพัฒนาการจำลอง Hoyo Negro VR ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ร่วมกับผู้เชี่ยวชาญและช่างเทคนิคคนอื่น ๆ ได้พบกันที่ เม็กซิโกซิตี้ที่มีภารกิจในการแปลงฟอสซิลที่ได้รับจากสถานที่นั้นให้เป็นดิจิทัล

สำหรับงานนี้ ทีมงานเลือกใช้เครื่องสแกน Artec Eva และ Space Spider ซึ่งเป็นทางเลือกที่ได้รับอิทธิพลมาจากความคุ้นเคยกับเทคโนโลยี Artec สแกนเนอร์ได้มาจาก Rapid Scan 3D ซึ่งเป็น Artec Ambassador ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ ซึ่งให้บริการฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ 3D ที่ล้ำสมัย พร้อมด้วยความเชี่ยวชาญอันทรงคุณค่าในกระบวนการสแกน 3D Rick Feijoo ผู้เชี่ยวชาญด้านโซลูชัน 3D จาก Rapid Scan มีบทบาทสำคัญในการสำรวจ โดยใช้งานเครื่องสแกนเพื่อจับภาพการแสดงฟอสซิลในรูปแบบดิจิทัลที่แม่นยำ

Rick Feijoo กับภารกิจในการแปลงฟอสซิลใต้น้ำให้เป็นดิจิทัลอย่างรวดเร็วและปลอดภัย เครดิตรูปภาพ: Rapid Scan 3D

ตลอดระยะเวลาสี่วัน โดยแต่ละชิ้นใช้เวลาสแกนประมาณ 8 ชั่วโมงที่ National Institute of Anthropology ทีมงานได้สแกนฟอสซิลมากกว่า 200 ชิ้น รวมถึงการค้นพบซากของ Giant Tree Sloths และชิ้นส่วนของสะโพกแมมมอธ เพิ่มความน่าตื่นเต้นให้กับฟอสซิล Giant Tree Sloth ที่สแกนส่วนใหญ่กลายเป็นสายพันธุ์ใหม่! เนื่องจากฟอสซิลมีขนาดและรูปร่างที่หลากหลายมาก การมีเครื่องสแกน Artec สักคู่ไว้จึงเป็นประโยชน์ ในขณะที่ Space Spider ซึ่งมีชื่อเสียงในด้านความแม่นยำในการจับรายละเอียดที่ซับซ้อน ถูกนำไปใช้กับวัตถุขนาดเล็กและรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนมากขึ้น Eva เป็นผู้นำสำหรับวัตถุที่มีพื้นผิวขนาดกลาง

Rick Feijoo ตั้งข้อสังเกตว่าการสแกนด้วย Artec เป็นเรื่องง่าย โดยกระบวนการสแกนและการประมวลผลข้อมูลทั้งหมดใช้เวลาเพียง 5 ถึง 15 นาที ประสิทธิภาพนี้ไม่เพียงแต่ช่วยอำนวยความสะดวกในขั้นตอนการทำงานเท่านั้น แต่ยังเน้นย้ำถึงความเร็วที่น่าทึ่งของเครื่องสแกน Artec ในการเปลี่ยนฟอสซิลที่เปราะบางให้กลายเป็นแบบจำลองดิจิทัลที่แม่นยำ

จากฟอสซิลสู่อนาคต: เทคโนโลยี 3D ที่สร้างขั้นตอนต่อไปของการสำรวจทางบรรพชีวินวิทยา

ในอนาคตของการวิจัยของ Hoyo Negro บทบาทของเทคโนโลยีที่เหมาะสมจะกลายเป็นพลังอันยิ่งใหญ่ เมื่อพิจารณาถึงความท้าทายที่เกิดจากสภาพใต้น้ำ ในตอนแรกนักวิทยาศาสตร์และนักดำน้ำหันมาใช้โฟโตแกรมเมทรีและการถ่ายภาพ โดยนำอุปกรณ์หนัก เช่น ไฟกำลังสูง และกล้องไว้ใต้ผิวน้ำ อย่างไรก็ตาม การบูรณาการอย่างราบรื่นของเครื่องสแกน Artec 3D ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ทั้งกลุ่มคุ้นเคยอยู่แล้ว ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นผู้เปลี่ยนเกมอย่างแท้จริง ด้วยการรวม Eva และ Space Spider ไว้ในขั้นตอนการทำงาน ความแม่นยำและความเร็วของการแปลงฟอสซิลในรูปแบบดิจิทัลจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ได้ข้อมูล 3D ที่มีความละเอียดสูงและสมจริงอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน ขณะนี้การสแกนเหล่านี้มีโอกาสที่จะกำหนดรูปแบบการศึกษาในอนาคต และยังมีประโยชน์ในหลายโครงการในคราวเดียว

กำลังประมวลผลการสแกนใน Artec Studio เครดิตรูปภาพ: Rapid Scan 3D

ความคิดริเริ่มประการหนึ่งคือการจัดทำรายการกระดูกสำหรับสร้างที่เก็บฟอสซิลจำนวนมากที่ ETSU ซึ่งโดดเด่นในฐานะหนึ่งในสถาบันชั้นนำในการศึกษาเรื่อง giant tree sloth แหล่งโบราณคดีและพิพิธภัณฑ์ Grey Fossil ของมหาวิทยาลัยอยู่ในระดับแนวหน้าของการวิจัยด้านบรรพชีวินวิทยาขั้นสูง และด้วยวิสัยทัศน์ที่ทะเยอทะยาน เป้าหมายคือการสร้างคอลเลกชันดิจิทัลที่ครอบคลุม ซึ่งไม่เพียงแต่ทำหน้าที่เป็นทรัพยากรที่หายากสำหรับนักวิจัยเท่านั้น แต่ยังส่งเสริมการเรียนรู้และการแบ่งปันความรู้ที่มีส่วนร่วม เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่น่าหลงใหล ทำให้พิพิธภัณฑ์เป็นศูนย์กลางการศึกษา, การสำรวจ และการค้นพบ

มุมมองที่น่าตื่นเต้นอีกประการหนึ่งคือการใช้การสแกนเพื่อจำลองความเป็นจริงเสมือนของ Hoyo Negro ที่พัฒนาขึ้นที่ University of California, San Diego โปรเจ็กต์ที่น่าตื่นตาตื่นใจนี้สร้างแหล่งโบราณคดีที่จมอยู่ใต้น้ำขึ้นมาใหม่ในสภาพแวดล้อมแบบ 3D แบบอินเทอร์แอคทีฟ ซึ่งช่วยให้สามารถสำรวจรายละเอียดอันน่าอัศจรรย์ได้จากทุกที่ ไม่ว่าจะบนแล็ปท็อปหรือในสถานที่เสมือนจริงแบบวอล์กอิน

ที่ซึ่งเสือเขี้ยวดาบเคยสัญจรไปมา! เครดิตรูปภาพ: Rapid Scan 3D

แม้ว่า Naia ซึ่งเป็นการค้นพบอันโด่งดังของ Hoyo Negro มีส่วนช่วยให้เราเข้าใจเกี่ยวกับบรรพบุรุษ, การเติบโต และพัฒนาการของชาวอเมริกันยุคแรก แต่คำถามยังคงมีอยู่ เหตุใดเธอและคนรุ่นเดียวกันจึงเข้าไปในถ้ำเขาวงกตใต้พื้นผิวคาบสมุทร Yucatan โลกของพวกเขามีหน้าตาเป็นอย่างไร? สิ่งมีชีวิตยุคน้ำแข็งชนิดใดที่ท่องไปในภูมิภาคก่อนที่จะพบกับชะตากรรมของพวกเขาในทะเลลึก Hoyo Negro

เป็นเรื่องน่าประหลาดใจที่การสแกน 3D คุณภาพสูงสามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์, วิศวกร, ผู้เชี่ยวชาญด้านการสร้างแบบจำลอง 3D และผู้เชี่ยวชาญด้าน VR ในการนำชิ้นส่วนของยุคน้ำแข็งเหล่านี้กลับมาสู่แสงสว่างอย่างปลอดภัยได้อย่างไร การเดินทางสู่ส่วนลึกของ Hoyo Negro ซึ่งครั้งหนึ่งไม่สามารถจินตนาการได้ ยังคงดำเนินต่อไป