◎ ความท้าทาย：

การแปลงกระดูกอายุ 400 ปีให้เป็นดิจิทัลด้วยความแม่นยำจนสามารถทำซ้ำและแบ่งปันได้เพื่อสอนสาธารณชนเกี่ยวกับกีฬาอังกฤษยุคใหม่ที่โหดร้ายในยุคแรก ๆ

◎ วิธีแก้ปัญหา：

Artec Space Spider, Artec Micro, Artec Studio

◎ ผลลัพธ์：

แบบจำลองกระดูกหมีที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3D ที่สมจริง แสดงให้ผู้เข้าชมพิพิธภัณฑ์เห็น เพื่อให้เห็นขนาดกระดูกหมีและการบาดเจ็บได้ด้วยตนเอง สิ่งเหล่านี้ยังทำให้ตัวอย่างดูเป็นอมตะก่อนที่จะเข้ารับการวิเคราะห์แบบทำลายล้างอีกด้วย

◎ ทำไมต้อง Artec 3D ?：

ด้วยการสแกน Artec 3D ทำให้สามารถจับกระดูกได้อย่างแม่นยำโดยไม่ต้องจับต้องตลอดเวลา สิ่งนี้ช่วยปกป้องมันจากความเสียหาย และช่วยให้สามารถวัดและสร้างแบบจำลอง 3D ได้เร็วกว่าที่เคยเกิดขึ้นกับคาลิปเปอร์หรือโฟโตแกรมเมทรี

นักศึกษาจาก University of Nottingham กำลังเรียนรู้การแปลงสิ่งประดิษฐ์ให้เป็นดิจิทัลด้วย Artec Space Spider ได้รับความอนุเคราะห์จาก University of Nottingham

ในภาพยนตร์ พวกมันมักจะถูกทำให้เหมือนเป็นนักล่าที่ชอบโจมตีผู้ที่หลงอยู่ในป่า แต่ในความเป็นจริงแล้ว หมีมักจะถูกมนุษย์ปฏิบัติอย่างโหดร้าย พวกเขายังคงถูกกักขังและถูกปฏิบัติอย่างโหดร้าย เช่น การสกัดน้ำดี และเชื่อหรือไม่ว่าเมื่อมีการล่อเหยื่อ พวกเขาเคยได้รับความทุกข์ทรมานที่เลวร้ายยิ่งกว่านั้น

เมื่อถึงศตวรรษที่ 16 สิ่งที่เริ่มต้นจากธรรมเนียมที่วัวต้องต่อสู้กับสุนัขหรือถูก “เหยื่อล่อ” ก่อนที่จะขายหนังได้ ได้พัฒนาเป็นรูปแบบความบันเทิงยอดนิยม

จากสิ่งที่เรารู้ เหยื่อเกี่ยวข้องกับวัว (หรือหมีรุ่นหลัง) ที่ถูกผูกไว้กับเสา ก่อนที่สุนัขจะถูกจับ และฝูงชนก็เดิมพันว่าใครจะชนะ ในลอนดอนของเช็คสเปียร์ คุณอาจไม่คิดว่ามันโดดเด่นขนาดนั้น ในทางตรงกันข้าม เหยื่อมักจะเห็นอยู่ข้าง ๆ โรงละคร และมันได้รับความนิยมอย่างมาก แม้กระทั่งได้รับแต่งตั้งให้เป็น ‘ปรมาจารย์’ ของสัตว์แข่งขันกันด้วยซ้ำ

การ์ตูนเกี่ยวกับหมีที่ตกเป็นเหยื่อในศตวรรษที่ 19 ได้รับความอนุเคราะห์จาก Wikimedia Commons

เนื่องจากชาวอังกฤษจำนวนมากไม่สนใจที่จะหลอกล่อ แต่ก็ยังมีความจำเป็นที่จะต้องให้ความรู้แก่คนรุ่นใหม่เกี่ยวกับอดีตที่โหดร้ายของประเทศ บทเรียนที่สอนโดย Box Office Bears ด้วยความช่วยเหลือของ Artec Space Spider และ Artec Micro

Box Office Bears

ด้วยจุดมุ่งหมายที่จะเปิดเผยและแบ่งปันเรื่องราวของสัตว์ที่อยู่เบื้องหลังประวัติศาสตร์การล่าหมีของอังกฤษ นักวิจัยจาก Universities of Nottingham, Oxford และ Roehampton ได้ร่วมมือกับ Museum of London Archeology (MOLA) เพื่อก่อตั้ง Box Office Bears

โครงการริเริ่มนี้ออกแบบมาเพื่อรวบรวมการค้นพบต่าง ๆ เช่น กระดูก, ซากอาคาร, แผนที่ และบันทึกประจำวัน เพื่อทำความเข้าใจกีฬาชนิดนี้ให้ดียิ่งขึ้น และเหตุใดจึงได้รับความนิยมอย่างไม่มั่นคง อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ตัวอย่างกระดูกได้รับการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ จำเป็นต้องเจาะเข้าไปในลักษณะที่ทำให้เกิดความเสียหายอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่ยังเปิดเผยข้อมูลใหม่ที่สำคัญด้วย

หลังจากระดมทุนจำนวนมากจาก Arts and Humanities Research Council (AHRC) แล้ว ทีมงานก็ได้ค้นพบวิธีที่จะเก็บรักษาสิ่งที่ค้นพบไว้ในรูปแบบดิจิทัลเป็นอันดับแรก การทำงานร่วมกับ Patrick Thorn and Co. ซึ่งเป็นหุ้นส่วนของ Artec ที่ได้รับการรับรองระดับทอง พวกเขาได้เข้าซื้อกิจการและได้ร่วมมือกับ Artec Micro และ Artec Space Spider ซึ่งเป็นผู้เปลี่ยนเกมที่ได้รับการพิสูจน์แล้วสองคนในด้านการอนุรักษ์มรดก

การแปลงกระดูกหน้าแข้งอายุ 400 ปีให้เป็นดิจิทัล

นักวิจัยหลัก Hannah O’Regan สามารถสแกนตัวอย่างแรกของเธอก่อนที่อุปกรณ์เหล่านี้จะมาถึงด้วยซ้ำ โดยใช้ Space Spider ที่ University of Nottingham Medical School

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ Natasha Noel-Barker ก้าวเข้ามาทำการสแกนและพบว่าการแปลงกระดูกหน้าแข้งอายุ 400 ปีเป็นดิจิทัลอย่างแม่นยำเพื่อให้รวดเร็วและง่ายดาย ตัวอย่างนั้นเป็นสีน้ำตาล ซึ่งปกติจะหยิบจับได้ยาก แต่ด้วยอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำเป็นพิเศษ เธอจึงสามารถเก็บรายละเอียดที่ซับซ้อนราวกับโรคเล็ก ๆ น้อย ๆ ด้วยความละเอียดที่น่าทึ่ง

Natasha Noel-Barker จาก Nottingham กำลังประมวลผล Artec Space Spider สแกนกระดูกหน้าแข้งหมีอายุ 400 ปี ได้รับความอนุเคราะห์จาก University of Nottingham

แม้แต่พื้นผิว NURBS แบบโค้ง ซึ่ง O’Regan กล่าวว่า “แทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะวัด” ด้วยเทปหรือคาลิเปอร์ ก็ยังถูกจับภาพด้วยความแม่นยำอันเหลือเชื่อ ในความเป็นจริง การสแกนครั้งแรกของ Noel-Barker ทำให้ได้แบบจำลองกระดูกหน้าแข้ง 3D ที่สมจริงมาก ตอนนี้มันถูกพิมพ์ด้วย 3D แล้ว ดังนั้นผู้มาเยี่ยมชมภาพยนตร์เรื่อง ‘Bears! Nature, culture, and beyond!’ สามารถสัมผัสประวัติศาสตร์ได้จริง

ตามที่คุณคาดหวังเมื่อวิเคราะห์ซากเก่าและละเอียดอ่อนทางวิทยาศาสตร์ ลักษณะที่ไร้การสัมผัสของอุปกรณ์กลายเป็นข้อดีที่สำคัญอีกประการหนึ่งของการเปลี่ยนมาใช้การสแกน 3D ด้วย O’Regan และเพื่อนร่วมงานของเธอที่ทำงานเพื่อวิเคราะห์ตัวอย่างที่มีอายุหลายศตวรรษ Space Spider ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสมบูรณ์แบบสำหรับการแปลงเป็นดิจิทัลโดยไม่มีความเสียหายหรือการปนเปื้อน

“สำหรับการวิจัยไอโซโทป การหาอายุของเรดิโอคาร์บอน และการวิเคราะห์ DNA คุณต้องเก็บตัวอย่างและต้องทำหลุม” O’Regan อธิบาย “ก่อนที่จะมีการสแกน 3D เราจะต้องถ่ายรูปและวัดขนาดก่อน ตอนนี้เราสามารถสแกนกระดูกแบบ 3D ได้ ดังนั้นเราจึงได้บันทึกที่สมบูรณ์”

“ด้วย Space Spider เราสามารถแปลงกระดูกจากการพิมพ์ 3D เป็นดิจิทัล หรือฝังลงในเว็บไซต์ เพื่อให้ผู้คนสามารถจัดการและจัดการตัวอย่างด้วยตนเองหรือบนหน้าจอได้ มันเยี่ยมมาก!”

บรรลุความละเอียดเสียงคำราม

Susie Sherwin ช่างเทคนิคในห้องปฏิบัติการของ Nottingham ได้กลายมาเป็นศูนย์กลางของความพยายามในการแปลงเป็นดิจิทัลของโครงการริเริ่มด้านวิทยาศาสตร์มรดก N-MESH Labs ใหม่ของมหาวิทยาลัย โดยสร้างทุกอย่างขึ้นมาใหม่ตั้งแต่ลูกเต๋าโบราณไปจนถึงรองเท้าบู๊ตไวกิ้งสำหรับนิทรรศการในโรงเรียนและพิพิธภัณฑ์ที่กว้างขึ้น

ด้วย Micro ซึ่งเป็นเครื่องสแกน 3D บนเดสก์ท็อปที่มีความแม่นยำถึง 10 ไมครอน ทำให้ Sherwin ยังสามารถสแกนชิ้นเล็ก ๆ เช่น เหรียญ ไปพร้อม ๆ กับจับรายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ ของมันได้ ในแง่ของ USP ของอุปกรณ์ เธอมองว่านี่เป็นความสามารถในการ “ครอบคลุมทุกมุม” และกล่าวว่า “ตราบใดที่คุณจำได้ว่าพลิกสิ่งของต่าง ๆ คุณก็รู้ว่า Micro จะหยิบทุกอย่างขึ้นมา”

ที่อื่น ๆ Sherwin ยังมีส่วนร่วมในการวิจัยหมีด้วย โดยแปลงกะโหลกศีรษะจาก Buxton Museum และ Art Gallery เป็นดิจิทัล นอกจากความสามารถในการจับที่แม่นยำแล้ว ฟอร์มแฟคเตอร์ที่ง่ายต่อการถือและการพกพาของ Space Spider ยังมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการจำลองตัวอย่างอย่างรวดเร็วและแม่นยำเพื่อจัดแสดงที่ Nottingham University Museum of Archeology

ซอฟต์แวร์จับภาพและประมวลผลการสแกน 3D Artec Studio ก็เป็นกุญแจสำคัญในการบรรลุเป้าหมายนี้เช่นกัน หลังจากคำแนะนำบางประการจาก Patrick Thorn Sherwin พบว่าอัลกอริธึมการจัดแนวอัตโนมัติของแพลตฟอร์มนั้นเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสแกนแบบซ้อนทับเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่สมบูรณ์ ในทางกลับกัน เมื่อแปลงแจกันเป็นดิจิทัล การจัดตำแหน่งด้วยตนเองในภายหลังได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพมากกว่า โดยแสดงให้เห็นความยืดหยุ่นอันมหาศาลของโปรแกรม

ในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า Sherwin วางแผนที่จะเริ่มใช้ฟีเจอร์ Artec Studio ขั้นสูงอีกอย่างหนึ่ง นั่นก็คือ การนำเข้าโฟโตแกรมเมทรี การรวมข้อมูลนี้เข้ากับการสแกน 3D ความละเอียดสูงช่วยให้สามารถสร้างตาข่ายที่มีพื้นผิวที่สมจริงและรูปทรงเรขาคณิตที่แม่นยำยิ่งขึ้น

เนื่องจากนักศึกษาของ Nottingham ได้ทดลองใช้เทคโนโลยีนี้แล้ว เธอคาดว่าสิ่งนี้จะช่วยปรับปรุงคุณภาพของแบบจำลองที่มหาวิทยาลัยสามารถแบ่งปันได้อย่างรวดเร็ว

“ในเครือข่าย เรามีห้องปฏิบัติการดิจิทัลที่นักศึกษาระดับปริญญาตรีสามารถสแกนเอกสารโบราณและสิ่งของในพิพิธภัณฑ์อื่น ๆ ได้” Sherwin อธิบาย “ก่อนหน้านี้พวกเขาใช้โฟโตแกรมเมทรี ในปีนี้เรากำลังเพิ่มการสแกน 3D และรวมทั้งสองเข้าด้วยกัน เพื่อให้เราได้คุณภาพที่ดีขึ้น”

“โฟโตแกรมเมทรี [เพียงอย่างเดียว] ไม่จำเป็นต้องได้ทุกสิ่งที่คุณต้องการเสมอไป แต่การสแกน 3D ก็ใช้งานได้ดี วิธีที่คุณสามารถหมุนวัตถุได้ 360 องศาและซูมเข้า ทำให้คุณเก็บรายละเอียดได้มากขึ้น”

เปิดเผยความลับโบราณ

ด้วยการสแกน Artec 3D ทีมงานของ University of Nottingham ไม่เพียงแต่เริ่มแบ่งปันสิ่งที่ค้นพบเท่านั้น แต่ยังได้รวมเทคโนโลยีเข้ากับขั้นตอนการทำงานเพื่อก้าวไปสู่เป้าหมายการวิจัยที่กว้างขึ้น

“มันเป็นเรื่องน่าตื่นเต้นที่ต้องทำและมีศักยภาพมากมายในแง่ของขั้นตอนการทำงานของเรา” O’Regan กล่าวเสริม “ตอนนี้ เราสามารถหากระดูกที่เราต้องการเก็บตัวอย่าง เอ็กซเรย์และสแกน 3D ได้ วิธีนี้ทำให้เราได้ภาพตัวอย่างทั้งหมดที่ดีจริง ๆ ก่อนที่เราจะเจาะเข้าไปใกล้ตัวอย่างนั้นด้วยสว่าน นั่นเป็นสิ่งที่มีคุณค่าจริง ๆ จากมุมมองของเรา”

สมาชิกในทีม Box Office Bears ดร. Andy Kesson, ศาสตราจารย์ Hannah O’Regan และ ดร. Liam Lewis โพสท่าพร้อมกับการตัดรูปหมี ได้รับความอนุเคราะห์จาก University of Nottingham

นับจากนี้ไป ห้องสมุดวัตถุดิจิทัลของแผนกจะเติบโตขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อนักศึกษาได้ทำความเข้าใจกับคลังแสงเครื่องมือทางเทคนิคของ N-MESH Lab ที่กำลังเติบโต ไม่ว่าจะเป็นการสแกน 3D, โฟโตแกรมเมทรี, ซอฟต์แวร์ขัดเงา หรือทั้งสามอย่างรวมกัน เราหวังว่าขุมสมบัติออนไลน์ที่เหมือนจริงนี้จะนำการวิจัยมรดกของอังกฤษมาสู่ผู้ชมกลุ่มใหม่

ผู้เยี่ยมชมสามารถเห็นกระดูกหน้าแข้งและกะโหลกของหมีดั้งเดิมได้ที่ Nottingham University Museum of Archeology ‘Bears! Nature, culture, and beyond!’ จัดแสดงถึงวันที่ 31 ธันวาคม 2023