SFA团队利用摄影测量和人工智能技术为全国巡展复制月球岩石

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       斯蒂芬・F・奥斯汀州立大学(Stephen F. Austin State University,SFA)创客空间的教师、员工和学生工作者,正在制作一块阿波罗 14 号任务月球岩石的 3D 打印复制品。真品是由美国国家航空航天局(NASA)出借的月球样本,现保存在得克萨斯州拉夫金市的纳兰霍博物馆内。博物馆提出这一项目,是为了在美国建国 250 周年庆祝活动期间将复制品送往全国巡回展出,同时保证原始样本的安全。这项工作的难点在于:岩石被永久密封在一个反光的丙烯酸金字塔罩内,导致团队第一次直接扫描它的尝试失败了。

     这块岩石自 2014 年起一直在博物馆中央展区展出。彼得・安德鲁(Peter Andrew)是 SFA 退休美术教授、博物馆董事会成员,熟悉创客空间的能力,正是他促成了博物馆与 SFA 团队之间的合作。

丙烯酸罩中的月球岩石

丙烯酸罩中的月球岩石。图片来源:斯蒂芬・F・奥斯汀州立大学。

扫描仪失败,团队转而采用摄影

       团队最初尝试使用两台高端 3D 扫描仪,但丙烯酸罩的反光表面使其无法准确捕捉罩内的岩石。团队没有放弃项目,而是转向摄影测量法:在受控照明下从尽可能多的角度拍摄岩石的细节照片,再用专门软件将这些图像拼接成 3D 模型。团队还在试验新兴的 AI 辅助重建工具 —— 这类工具可以直接根据照片参考生成 3D 模型,与摄影测量工作并行推进。

        SFA 创客空间技术专家 Chase James 描述了该项目带来的难得机会:"能够接触真正的阿波罗 14 号月球样本 —— 美国展出中最大的月球岩石之一 —— 是非凡的。很少有人有机会如此近距离地接触人类最伟大成就之一的文物。"这个项目动用的专业能力远超创客空间本身。除了 James 和 Andrew,参与博物馆之行的人员还包括美术副教授 William Nieberding 博士、图书馆员 Shannon Bowman、IT 服务技术员 Sheldon Scroggins,以及创客空间学生工作者 Thomas Mooney。扫描和照片收集完成后,美术助理教授 Benjamin Anderson、副教授 Amanda Breitbach 以及计算机科学助理教授 Eddie Ironsmith 将协助把原始数据处理成可用、准确的 3D 模型,随后再打印出实体复制品。整个过程预计需要数周。

月球样本

月球样本。图片来源:斯蒂芬・F・奥斯汀州立大学。

为未来的文物保护工作铺路

       James 表示,这次合作已经开启了与博物馆关于今后对其他文物和化石进行数字化保存与复制的讨论,这个项目被定位为概念验证,而非一次性项目。"这个项目凸显了创客空间支持专业化、跨学科项目的能力 —— 这些项目将技术、艺术、科学和历史保护结合在一起。" 他说,并补充道,一个成功的复制品将巩固创客空间作为校园资源、"能够应对复杂挑战" 的地位。

大学填补文物保护中 "无法离开展柜" 的反复出现的空白

       SFA 的项目回应了博物馆反复遇到的难题:稀有或易碎的物件无法按需要被搬动、运输或在各处展出,因此机构越来越多地依靠大学实验室和创客空间来制作精确的数字和实体替身。这一策略的真正意义并不在于月球岩石本身,而在于证明创客空间能解决博物馆自己无法解决的文物保护问题,从而为今后对其他物件开展类似工作打开大门。

      研究人员开发了一种面向文化遗产扫描的创新性 3D 扫描技术,旨在捕捉传统摄影测量法遗漏的细节,团队将这项工作描述为为考古学家、历史学家和博物馆 "开启专门视觉分析的新可能"。

      一个更直接的先例来自弗吉尼亚联邦大学(VCU):一名学生为怀特岛县博物馆3D 打印了 "世界上最古老的火腿",项目负责人指出,这件复制品还能让博物馆通过将未来的扫描与它进行比对,跟踪原始文物的劣化情况。

     SFA 的月球岩石项目遵循的正是这种大学 — 博物馆合作模式,只是其对象脆弱且受法律限制,实物接触尤为罕见。

  来源:中国3D打印网编译文章!


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