Taurovenator violantei — крупный хищный динозавр из позднего мелового периода Аргентины. Его открытие не только обогатило наши знания о южноамериканских тероподах, но и стало ярким примером интеграции палеонтологии с новыми 3D-технологиями. В последние годы исследователи использовали технологии 3D-сканирования и печати для цифровой реконструкции и физического воссоздания его скелета, что способствовало прогрессу в области исследований, сохранения и популяризации науки.
Taurovenator (название рода означает «охотник на быков») первоначально был назван Taurovenator violantei и описан в 2016 году; самое раннее описание было основано на образце посторбитальной (височной области) кости из формации Уинкул в Аргентине. Это животное классифицируется как крупный теропод из семейства кархародонтозавридов и демонстрирует морфологические сходства и сопоставимость с другими южноамериканскими гигантскими хищниками, такими как гиганотозавр и мапузавр. В последние годы благодаря продолжающимся полевым работам и исследованиям, проводимым несколькими учеными и группами, наше понимание этого вида значительно расширилось.
Д-р Фернандо Новас и проф. Марсело Пабло Исаси являются основными участниками исследований Тавровенатора. Они являются исследователями CONICET (Национального совета по научным и техническим исследованиям Аргентины) и имеют обширный опыт сотрудничества и публикаций с коллегами из своей страны и других стран по палеобиоте Патагонии и другой южноамериканской фауне — например, исследования, связанные с открытием Kostensuchus atrox, грозного крокодила, жившего около 70 миллионов лет назад и найденного в Патагонии.
В процессе обнаружения и последующей работы над Taurovenator местные учреждения, фонды и компании также приняли участие в производстве и демонстрации моделей — например, Fundación Azara и специализированная компания по 3D-печати Dryada.
Цифровой рабочий процесс: как превратить окаменелости в модели для печати
В проекте по реконструкции Taurovenator исследователи использовали следующие ключевые этапы, которые также являются основными процессами в современной работе по оцифровке палеонтологических находок:
Эффективное 3D-сканирование и фотограмметрия:
Исследователи в основном использовали 3D-сканер SHINING 3D EinScan Pro HD в сочетании с фотограмметрией для получения 3D-моделей. Этот метод позволяет собирать данные, не нанося ущерба ценным окаменелостям. EinScan Pro HD генерирует плотные облака точек и создает модели с высоким разрешением. Использование структурированного синего света обеспечивает высокую точность, а многофункциональная конструкция делает его подходящим для объектов разных размеров и материалов, а также обеспечивает высокую скорость сканирования. В сочетании с большим количеством фотографий высокого разрешения, сделанных с помощью камер, 3D-модель динозавра была точно воссоздана.
Моделирование и анатомическая реконструкция:
В 3D-программе исследователи очистили отсканированные данные (устранили шумы, восстановили поврежденные части), применили цифровое зеркальное отображение (для генерации отсутствующих сторон) и реконструировали скелет на экране. Этот этап требовал как анатомических знаний палеонтологов (расположение костей, определение позы), так и навыков моделирования цифровых инженеров.
3D-печать:
Поскольку животное было очень большим, его полный скелет не мог быть напечатан целиком в камере обычного принтера. Исследовательская группа разделила цифровой скелет на несколько более мелких частей, подходящих для размера принтера и удобных для сборки. Каждая часть была спроектирована с цифровыми соединениями для последующей сборки. Затем части были напечатаны по отдельности с помощью FDM-принтеров с использованием обычных материалов, таких как PLA.
Постобработка, армирование и сборка:
После печати детали требовали удаления опорных конструкций, полировки и соединения с помощью горячего расплава. Чтобы повысить прочность костей, производственная команда вставила в напечатанные кости металлические стержни в качестве опор, а затем заполнила полости двухкомпонентной жесткой полиуретановой смолой для повышения жесткости. Наконец, каждая кость была установлена на общую металлическую раму в заранее спроектированном положении, в результате чего получился полный, самостоятельно стоящий выставочный скелет.
Значение технологии 3D-сканирования и печати в палеонтологии
После сканирования цифровые модели могут заменить необходимость частого обращения с оригинальными окаменелостями. Напечатанные копии можно использовать для исследований или выставок, а оригиналы хранятся в более безопасных условиях. Это снижает риски для оригинальных экземпляров во время экспонирования и в то же время расширяет охват общественного научного образования. Кроме того, 3D-файлы можно легко обмениваться в Интернете, что позволяет исследователям по всему миру удаленно получать доступ к высокоточным моделям для морфологических исследований, измерений или обучения, что значительно повышает эффективность совместной работы.
Для старшего поколения палеонтологов это может показаться почти невероятным: скелеты динозавров больше не являются просто продуктами гипсовых форм и смоляных отливок, а теперь могут быть смоделированы на компьютере и «выращены» на принтере.
Как сказал профессор Марсело Исаси: «Эта новая технология станет поворотным моментом в развитии палеонтологических методов в Аргентине».
