◎ ความท้าทาย：

นักโบราณคดีต้องการวิธีการสร้างภาชนะเซรามิกที่ขุดพบใหม่ ๆ อย่างปลอดภัย และเปรียบเทียบรูปทรงของภาชนะเหล่านั้น

◎ วิธีแก้ปัญหา：

Artec Space Spider, Artec Studio

◎ ผลลัพธ์：

ในฐานะส่วนหนึ่งของโครงการ REVERSEACTION ซึ่งมุ่งเป้าไปที่การตรวจสอบเทคโนโลยีโบราณที่ซับซ้อนในสังคมไร้รัฐไร้สัญชาติ ทีมงานได้บันทึกสิ่งประดิษฐ์กว่า 100 ชิ้นในรูปแบบดิจิทัล ทั้งในภาคสนามและในพิพิธภัณฑ์ของโคลอมเบีย โมเดล 3D ที่ได้จะช่วยให้การวิจัยและการอนุรักษ์ในหลายระดับ นอกเหนือไปจากพิพิธภัณฑ์และมหาวิทยาลัย รวมไปถึงการนำสิ่งประดิษฐ์โบราณอันน่าทึ่งไปไว้ในห้องเรียนและอุปกรณ์ส่วนบุคคล

◎ ทำไมต้อง Artec 3D ?：

ในโครงการ REVERSEACTION ความสามารถในการสแกนความละเอียดสูงและเส้นโค้งการเรียนรู้ที่นุ่มนวลของ Artec Space Spider ทำให้กลายเป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการแปลงโบราณวัตถุเป็นดิจิทัลด้วยความแม่นยำสูงสุด โดยรักษารูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนทั้งหมดไว้

การเดินผ่านพิพิธภัณฑ์ไม่ว่าจะจริงหรือในรูปแบบดิจิทัล มักจะทำให้เราคิดถึงผู้คนที่สร้างและใช้โบราณวัตถุที่เราเห็น การถอดรหัสวัตถุเหล่านี้ต้องใช้ความพยายามอย่างมากจากผู้เชี่ยวชาญที่ทุ่มเท ไม่ว่าจะเป็นนักวิทยาศาสตร์, ภัณฑารักษ์ หรือผู้อนุรักษ์ และแม้ว่ากระบวนการนี้เคยต้องใช้เวลาหลายปีในการทำงานอย่างหนัก แต่ปัจจุบันเทคโนโลยีสมัยใหม่ได้ยกระดับการเดินทางนี้ไปสู่อีกระดับหนึ่ง

ผู้เชี่ยวชาญด้านการวิจัยระดับสูงที่ทำงาน

โครงการนี้ตั้งอยู่ที่ University of Cambridge และได้รับทุนจาก European Research Council (ERC) โดยเป็นโครงการที่รวบรวมทีมนักวิจัยชั้นนำจากหลากหลายภูมิหลัง ซึ่งล้วนทุ่มเทอย่างเต็มที่ให้กับภารกิจของโครงการ แม้ว่ากิจกรรมการวิจัยของพวกเขาจะครอบคลุมหลากหลาย แต่การแปลงสิ่งประดิษฐ์ให้เป็นดิจิทัลถือเป็นประเด็นสำคัญในขั้นตอนต่าง ๆ โดยเน้นที่วัตถุหลากหลายประเภทจากโคลอมเบีย ทีมงานได้ทำงานภาคสนามอย่างกว้างขวาง โดยได้รับมอบหมายให้สร้างโมเดลเสมือนจริงที่แม่นยำของการค้นพบ รวมถึงการขุดค้นทางโบราณคดี คอลเลกชันที่กำลังประมวลผลจากแหล่งต่าง ๆ และสิ่งของในพิพิธภัณฑ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งของพันธมิตรหลักของโครงการ ซึ่งก็คือ Museum of Gold ชื่อดัง (Museo del Oro) ใน Bogota

Catherine Klesner (ซ้าย) และ Agnese Benzonelli (ขวา) กำลังตรวจสอบโปรไฟล์ที่สกัดมาจากแบบจำลอง 3D ของภาชนะเซรามิก ภาพโดย Rosie Crawford

University of Cambridge เป็นผู้นำด้านการวิจัยระดับโลก โดยสนับสนุนทีมงานด้วยเทคโนโลยีล่าสุดที่มีอยู่ Patrick Thorn & Co. ซึ่งเป็นพันธมิตรที่ได้รับการรับรอง Artec 3D Gold และมีประสบการณ์มากมายในด้านเทคโนโลยี 3D เป็นที่ปรึกษาของมหาวิทยาลัยมาหลายปี โดยนำเสนอโซลูชันรุ่นถัดไปและให้คำแนะนำในการใช้ประโยชน์จากโซลูชันเหล่านี้เพื่อปรับปรุงผลการวิจัยในสาขาวิชาการต่าง ๆ

Artec Space Spider คือคำแนะนำแรกของผู้เชี่ยวชาญ ซึ่งตระหนักถึงความจำเป็นในการใช้อุปกรณ์ที่สามารถแสดงรูปทรงเรขาคณิตที่ดีที่สุดได้โดยไม่รุกราน

เครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับการจับภาพสิ่งประดิษฐ์ด้วยความแม่นยำ

นักวิจัยจำเป็นต้องบันทึกขอบและขอบทุกชิ้นเพื่อทำความเข้าใจรูปร่างและหน้าที่ของวัตถุทางประวัติศาสตร์ เช่น ชามที่มีฐานรองขนาดเล็กหรือขนาดใหญ่, แกนหมุนหินที่ใช้ในการปั่นสิ่งทอ และเมทริกซ์หินที่มีการแกะสลักสามมิติ Space Spider เหมาะอย่างยิ่งด้วยความแม่นยำสูงถึง 0.05 มม. และความสามารถในการจับภาพรายละเอียดที่ซับซ้อนและเรขาคณิตที่ซับซ้อนด้วยความแม่นยำสูงสุด

เหตุใดความแม่นยำจึงมีความสำคัญในที่นี้ คำตอบทั้งหมดอยู่ในรายละเอียด: การสร้างแบบจำลอง 3D ของภาชนะเซรามิกที่มีรายละเอียดสูง ทำให้เห็นความแตกต่างที่ละเอียดอ่อนในด้านความหนาของผนัง, ความโค้ง และรูปร่างโดยรวม ซึ่งเป็นหลักฐานของเทคนิคที่ซับซ้อนในสังคมไร้รัฐ และช่วยให้เราสามารถเปิดเผยลักษณะเฉพาะที่ละเอียดอ่อนของวิธีการผลิตภาชนะได้

การใช้เครื่องสแกน 3D แบบมีโครงสร้างแสงของ Artec Space Spider เพื่อศึกษาวัตถุจากคอลเลกชันของ Museo del Oro ใน Bogota ภาพโดย Rosie Crawford

“เราใช้เวลาภาคสนามอย่างคุ้มค่าที่สุดด้วยการสแกนวัตถุจำนวนมากและประมวลผลในภายหลัง” Kate Klesner ผู้ช่วยวิจัยหลังปริญญาเอกที่ University of Cambridge อธิบาย “ผลลัพธ์ที่ได้คือ เราสามารถบันทึกวัตถุเซรามิกได้กว่า 100 ชิ้น วงแกนหมุนจำนวนมาก และเมทริกซ์หิน 8 ชิ้น”

เครื่องมือที่ใช้ในภาคสนาม ได้แก่ XRF แบบพกพาและเครื่องสแกน 3D แบบพกพา มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากเครื่องมือเหล่านี้ช่วยให้สามารถวิเคราะห์วัตถุทั้งหมดได้แบบไม่ทำลายล้าง โดยให้ข้อมูลที่ไม่สามารถใช้ได้จากวัสดุที่สุ่มตัวอย่างแบบแยกส่วนหรือแบบทำลายล้าง นอกจากนี้ กล้องจุลทรรศน์และกล้องดิจิทัลแบบพกพายังรองรับการบันทึกข้อมูลและการวิเคราะห์อีกด้วย

“นี่เป็นครั้งแรกที่ผมได้ลองสแกน 3D ผมกำลังเรียนรู้ที่จะสแกนวัตถุประเภทนี้ ซึ่งผมพบว่าค่อนข้างยุ่งยากในบางแง่มุม ตัวอย่างเช่น เมื่อสแกนชามและแก้วที่เปิดอยู่ ปัญหาใหญ่ที่สุดของเราคือการเก็บภาพขอบ” Klesner กล่าวเสริม

ความมั่นใจผ่านความท้าทาย

การเก็บสะสมวัตถุทางโบราณคดีต้องเผชิญกับความท้าทายมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องจัดการกับโบราณวัตถุอันล้ำค่าที่เพิ่งขุดพบใหม่หรืออยู่ในสภาพแวดล้อมของพิพิธภัณฑ์ที่เปราะบาง

แต่เมื่อโครงการดำเนินไป ทีมงานก็เริ่มมั่นใจในเทคโนโลยีนี้มากขึ้น และรู้สึกประทับใจกับความเร็วของเทคโนโลยีนี้มากขึ้นเช่นกัน “สำหรับภาชนะเซรามิก เราใช้เวลาสแกนประมาณ 20 นาทีต่อวัตถุเมื่อใกล้จะเสร็จสิ้น” Klesner เล่า “นั่นหมายความว่าภายในหนึ่งวัน เราสามารถบันทึกวัตถุได้ประมาณ 20 ชิ้นอย่างครบถ้วนเพียงพอที่จะสามารถรวบรวมเข้าด้วยกันในภายหลังได้อย่างมั่นใจ”

Catherine Klesner กำลังสแกนภาชนะเซรามิกจากคอลเล็กชันของพิพิธภัณฑ์ Museo del Oro, Bogota โดยใช้เครื่องสแกน 3D แบบมีโครงสร้าง Artec Space Spider ภาพโดย Rosie Crawford

ขั้นตอนต่อไป: การประมวลผลแบบง่าย

การประมวลผลข้อมูลซึ่งดำเนินการในขั้นตอนหลัง ๆ ของโครงการ โดยส่วนใหญ่ดำเนินการที่ University of Cambridge กลายเป็นกระบวนการที่น่าเพลิดเพลินเช่นกัน ทีมงานพบว่า Artec Studio ใช้งานง่ายสำหรับการประมวลผลการสแกน, การสร้าง และการส่งออกแบบจำลอง นอกจากนี้ นักวิจัยยังใช้ซอฟต์แวร์เฉพาะทาง เช่น Pottery 3D และ GigaMesh เพื่อประเมินรูปร่างของภาชนะด้วยความช่วยเหลือของการวัดทางเรขาคณิตบนแบบจำลอง 3D

Rosie Crawford ผู้ช่วยวิจัยที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์เล่าถึงประสบการณ์ที่เธอได้เรียนรู้วิธีใช้ซอฟต์แวร์จากช่างเทคนิคในห้องแล็บโบราณวัตถุของมหาวิทยาลัย ซึ่งใช้แนวทางเดียวกันกับที่ใช้กับซากโบราณวัตถุมานุษยวิทยา แค่นี้ก็เพียงพอที่จะสอนให้สมาชิกในทีมของเธอได้ “การเรียนรู้เป็นเรื่องง่าย และคุณสามารถเรียนรู้ได้ว่าอะไรได้ผลดีที่สุดและอะไรไม่ได้ผล” Crawford กล่าว

Rosie Crawford กำลังถ่ายภาพเมทริกซ์หินจากคอลเล็กชันของพิพิธภัณฑ์ Museo del Oro, Bogota โดยใช้เครื่องสแกน 3D แบบมีโครงสร้างแสง Artec Space Spider ภาพโดย Catherine Klesner

ข้อมูล 3D เพื่อความเข้าใจความร่วมมือในสังคมไร้รัฐไร้สัญชาติ

ในขณะที่การศึกษาทางโบราณคดีเกี่ยวกับความร่วมมือส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่พลวัตทางสังคมภายในโครงสร้างลำดับชั้นหรือการก่อตั้งรัฐซึ่งมีอำนาจในการบังคับ ทีมงาน REVERSEACTION จะสำรวจความร่วมมือและการทำงานร่วมกันโดยสมัครใจในสังคมที่ไม่มีโครงสร้างการปกครองแบบสมัยใหม่ที่เราเห็นในปัจจุบัน

สิ่งที่ทำให้งานวิจัยนี้มีเอกลักษณ์เฉพาะอย่างแท้จริงคือการพัฒนาการเปรียบเทียบระหว่างวัสดุและการตรวจสอบการเรียนรู้ทักษะและการถ่ายทอดความรู้เพื่อทดสอบสมมติฐานเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างงานฝีมือและวิธีการผลิตที่มีความยืดหยุ่นตามกาลเวลา

แม้ว่าคำอธิบายจะยังขาดอยู่ แต่โมเดลที่ได้จะช่วยรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับเทคนิคการผลิต (ตั้งแต่การหล่อ, การเผา ไปจนถึงการตกแต่งพื้นผิว) และอายุการใช้งานของวัตถุต่าง ๆ ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและแนวทางปฏิบัติประจำวันของผู้สร้างและใช้สิ่งประดิษฐ์เหล่านี้ ความก้าวหน้าเหล่านี้รวมถึงการสร้างรูปทรงที่สม่ำเสมอและการออกแบบที่ซับซ้อน ในขณะที่แนวทางปฏิบัติประจำวัน เช่น การใช้ภาชนะเพื่อประโยชน์ใช้สอยและพิธีกรรม แสดงให้เห็นถึงความพยายามร่วมกันและความรู้ร่วมกันระหว่างช่างฝีมือ ซึ่งเผยให้เห็นโครงสร้างทางสังคมและเศรษฐกิจที่สนับสนุนนวัตกรรมและความยืดหยุ่นในชุมชนโบราณเหล่านี้

การเปิดเผยเลเยอร์: การสแกน 3D เพื่อการเรียนรู้ที่เข้าถึงได้

การสแกนวัตถุโบราณแบบ 3D ช่วยให้ทีมงานสามารถสำรวจวัตถุโบราณเหล่านี้ซ้ำแล้วซ้ำเล่า ซึ่งช่วยให้พวกเขาสามารถสำรวจความเป็นไปได้ต่าง ๆ ได้ และสำหรับงานเซรามิก นี่เป็นเพียงขั้นตอนแรกของกระบวนการที่ยาวนานกว่า

“เรากำลังใช้การสแกน 3D และข้อมูลการสแกนเพื่อทำการวิเคราะห์ทางเรขาคณิต ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อประเมินรูปร่าง” Crawford กล่าว “เรากำลังตรวจสอบความแตกต่างภายในภาชนะแต่ละใบและระหว่างภาชนะที่แตกต่างกัน ซึ่งอาจบ่งบอกถึงระดับทักษะที่แตกต่างกันหรือการมีส่วนร่วมของช่างฝีมือหลายคน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากเครื่องปั้นดินเผาเหล่านี้พบในหลุมฝังศพในภูมิภาคนี้ กระบวนการนี้มีความสำคัญต่อการวิจัยอย่างต่อเนื่องของเรา”

“เทคโนโลยีการสแกน 3D มีความสำคัญอย่างยิ่งในการทำความเข้าใจว่าวัตถุเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นและใช้งานอย่างไรตลอดช่วงอายุการใช้งาน” Klesner กล่าวเสริม “ตัวอย่างเช่น ในงานเซรามิก เทคโนโลยีนี้ช่วยให้เราสามารถศึกษาชั้นตกแต่งต่าง ๆ ได้อย่างคาดไม่ถึง ซึ่งเพิ่มมิติอันมีค่าให้กับโครงการของเรา ในขณะเดียวกัน การศึกษาของเราเกี่ยวกับเมทริกซ์หินและแกนหมุนทำให้เราได้ตรวจสอบประวัติชีวิตของพวกมัน ซึ่งก็คือวิธีการผลิต, การใช้งาน และการสะสม เพื่อค้นหาความเหมือนกันในงานฝีมือที่แตกต่างกัน”

Angela Maria Lucero Bernal (ซ้าย) และ Ana Milena Melo (ขวา) กำลังศึกษาภาชนะเซรามิกจากโครงการ Union del Sur Rumichaca-Pasto Road โดยใช้เครื่องสแกน 3D แบบมีโครงสร้าง Artec Space Spider และกล้องจุลทรรศน์ดิจิทัลแบบพกพา ภาพโดย Catherine Klesner

นอกเหนือจากการมีส่วนสนับสนุนผลการวิจัยอย่างมากแล้ว การเก็บข้อมูลที่ถูกต้องจากสิ่งประดิษฐ์ยังมีวัตถุประสงค์ที่ดีอีกประการหนึ่ง นั่นคือ การทำให้วัตถุทางประวัติศาสตร์สามารถเข้าถึงได้อย่างกว้างขวาง

“วัตถุหลายชิ้นเหล่านี้ไม่ได้จัดแสดงอยู่ในพิพิธภัณฑ์ แต่เป็นส่วนหนึ่งของคอลเลกชันทางโบราณคดีที่สังคมส่วนใหญ่ไม่สามารถเข้าถึงได้ง่าย การทำให้การสแกนเหล่านี้เปิดกว้างและเข้าถึงได้จะทำให้ผู้คนได้เห็นวัตถุที่วิจิตรบรรจงและน่าทึ่งเหล่านี้ด้วยตนเอง” Klessner กล่าวสรุป

โครงการ REVERSACTION ถือเป็นการปฏิวัติรูปแบบเก่าด้วยการสำรวจการกระทำร่วมกันโดยสมัครใจมากกว่าลำดับชั้น ถ้าหากแสงสว่างที่ส่องไปยังสิ่งประดิษฐ์โบราณเหล่านี้และวิธีการผลิตยังช่วยทำให้แนวคิดที่ว่าความเต็มใจที่จะร่วมมือเป็นกุญแจสำคัญในการแก้ไขปัญหาต่าง ๆ ของโลกนั้นกระจ่างชัดขึ้นด้วย ก็คงเป็นเรื่องน่าทึ่งที่แสงบางส่วนนี้ฉายออกมาจาก Artec Space Spider จริง ๆ