Trix de T.rex 3D scannen!

dq1c1416

Twee jaar geleden kwam ik voor het eerst in contact met Anne Schulp van het Naturalis Biodiversity Centre, we hebben toen gesproken over de mogelijkheden van 3D scannen op het gebied van paleontologie en het museum in het algemeen. Ondertussen is er een hoop gebeurd en heeft Naturalis een T.rex gekocht en deze is sinds kort te zien in het museum in Leiden.

Zoals bijna alle skeletten van een slordige 65 miljoen jaar oud is ook Trix niet compleet meer. Een aantal botten zijn eerder bovengronds gekomen en weggespoeld of vertrapt door koeien. Om toch een volledig skelet te kunnen tonen aan het publiek heeft Naturalis mij gevraagd om een aantal botten in te scannen om er digitale kopieen van te maken via een 3D printer. Zo was de rechterpoot mooi bewaard gebleven terwijl de linker onvindbaar was.  Door de botten in te scannen met de Artec EVA was het mogelijk om de botten digitaal te spiegelen en op maximale resolutie (0.3 mm) te printen. En zo heeft Trix dus eigenlijk twee rechterbenen.

Uiteindelijk heb ik toch alle botten los ingescand. Dit resulteerde in een virtuele doos met meer dan 200 puzzelstukjes. Daarna heb ik het volledige opgestelde skelet ingescand. Deze scan leverde dan het plaatje op de voorkant van de virtuele doos. Het enige wat nu nog moet gebeuren is de puzzel in elkaar zetten.

Scanspecialist Valentin Vanhecke aan het werk met Trix

 

Hoeveel werk is dat nou eigenlijk een T.rex scannen?
Alles is gescand met een Artec EVA en de meeste botten zijn gescand op een eenvoudige werktafel. Om het uitwerken wat eenvoudiger te maken heb ik gebruik gemaakt van kleine houten klossen om de botten vrij te houden van de tafel. Voor de moeilijk te balanceren botten heb ik zandzakken gebuikt. Het scannen van de losse botten duurde ruim 7 werkdagen en leverde ruim 400 Gb aan data op. Voor het scannen van de schedel en het overzicht van de T.rex is nog eens hele dag nodig geweest. En leverde nog eens ruim 30 Gb aan data op. Voor het uitwerken van alle scans is bijna 3 weken nodig geweest. Met name de grotere botten nemen onevenredig veel tijd in beslag. Alles is in kleur ingescand maar om tijd te besparen is de kleur niet op de modellen gemaakt. Het maken van de puzzel met de meer dan 200 scans duurt inmiddels ook al bijna een week en is nog niet klaar. Hieronder kun je alvast een voorproefje zien van de samengestelde puzzel.

 

Trix de puzzelAlle scans zijn voor wetenschappelijke doeleinden op te vragen bij Naturalis. Op dit moment lopen er al onderzoeken op basis van de 3D scans. Naturalis zal uiteindelijk ook een 3D-printbaar model beschikbaar stellen via Ultimaker (3D-print T.rex). Natuurlijk is het origineel mooier dus ga ook vooral zelf kijken! 3D model

Foto’s: Isabella Rozendaal

 

Triceratops schedel reconstructie

Het verhaal van deze Triceratops schedel is een hele bijzondere, de schedel is in 1891 opgegraven in Wyoming door de wereldberoemde paleontoloog John Bell Hatcher, die in dat zelfde gebied tientallen andere triceratops-schedels opgroef, en ze vervolgens verscheepte naar Yale. Daar heeft deze schedel een tijd in de opslag gestaan mede omdat het veldwerk dermate succesvol was dat het uitprepareren van al deze exemplaren meer dan een mensenleven zou kosten. Toen men doorkreeg dat deze schedels niet een enorme verscheidenheid aan soorten voorstelde maar enkel een enorme variatie binnen een beperkt aantal soorten illustreerde, heeft men besloten om toch maar eens de opslag op te ruimen. Eén schedel is in Parijs geëindigd, één in München en één in delft.

Onderhandelingen met delft begonnen in 1951, na een bezoek aan het Peabody museum in Yale. Delft had door de jaren heen een enorme collectie van gidsfossielen verzameld uit Nederlands Timor die zeer aantrekkelijk bleken voor de Amerikanen. Uiteindelijk werd schedel 21 (van de soort t. Brevicornus, één van de 16 soorten zoals ooit erkend) als een adequaat ruilmiddel aangeboden. Deze zou volledig geprepareerd en gerestaureerd geleverd worden aan het museum in delft. Na meerdere jaren preparatiewerk was het dan uiteindelijk zo ver, in 1956 zou de schedel zijn reis beginnen op naar delft. Tijdens de overtocht verliepen zaken alles behalve soepel. De curator en tevens enige Nederlander die ooit een complete schedel van een triceratops had gezien die overleed voordat de deal rond was. Dit bleek een cruciaal gegeven, aangezien tijdens de overtocht de schedel zwaar beschadigd is geraakt. De boot met de belangrijke vracht raakte in een grote storm, waardoor de kist met de schedel flink is gaan schuiven. De gevolgen van deze moeizame overtocht zijn vandaag de dag nog te zien in het exemplaar. Vervolgens is deze kist via de haven van Rotterdam in delft aangekomen, maar aangezien dit op een vrijdagavond gebeurde na sluitingstijd is de kist zonder toezicht hardhandig afgeleverd. Deze laatste fase van het bezorgingsproces heeft nog voor een hoop bijkomende schade gezorgd. Aangezien niemand in het geologisch-mineralogisch museum in delft ooit een dergelijke schedel had gezien was het terug in elkaar puzzelen van de meer dan 600 losse elementen een immense taak die op de schouders van dr. Kruizinga rustte. Met veel liefde, toewijding en expertise is het uiteindelijk gelukt om na een jaar een complete schedel te produceren. Los van enkele esthetische kwesties en relatief minimale wetenschappelijke incorrectheden was de reconstructie een groot succes.

In deze toestand scan ik de schedel voor het eerst. Ik heb de schedel in het museum gescand met mijn Artec EVA, het resultaat mag er zijn!

2016-01-21 16_31_47-Start

Na jaren in het museum in delft gestaan te hebben kwam de schedel een tijdje geleden naar Naturalis, waar men besloten heeft om de oude reconstructie bestaande uit veel gips, verf en lijm een moderne make-over te geven. Daarnaast is de wetenschappelijke en historische achtergrond van het exemplaar doorgelicht. Dylan Bastiaans krijgt de leiding over de reconstructie en is ondertussen dé Nederlandse expert op het gebied van de Triceratops. Om te beginnen worden alle stukken losgemaakt en opnieuw geprepareerd. De kale schedel is nauwelijks nog herkenbaar.

2016-01-21 16_39_28-Start

De puzzel begint, hoe moet nu alles in elkaar passen. Ondertussen mag ik alle losse onderdelen inscannen om straks een virtuele reconstructie te maken. Een jaar later zijn alle stukken schoon en is de puzzel tot zo ver als mogelijk in elkaar gezet. Om de digitale puzzelstukken niet handmatig en op mijn ‘leken’ oog te moeten passen heb ik Dylan gevraagd de stukken die bij elkaar horen tegen elkaar te houden zoals ze horen. In die stand maak ik dan een korte scan van de twee delen. Die scan registreer ik met het belangrijkste stuk en vervolgens registreer ik het losse stuk met de combinatie-scan en past alles in elkaar zoals het hoort. Zoals hieronder goed te zien is.

EinderesultaatRechtsScansEindresultaatRechtsKleur

Uiteindelijk na wat speurwerk en enkele vermoedens is gebleken dat het Peabody museum in Yale destijds niet alle fragmenten geleverd heeft en enkele delen van de Delftse triceratops nog in Amerika liggen. Deze stukken zullen worden meegenomen in een moderne reconstructie op basis van de nieuwste wetenschappelijke inzichten en de modernste technieken. Uiteindelijk zal de schedel verder gerestaureerd worden met als doel om weer tentoongesteld te worden.

 

 

Expeditie Triceratops, Wyoming 2015

In 2013 was het Naturalis Biodiversity Centre op zoek naar een Tyranosaurus Rex in Wyoming in plaats daarvan vonden ze een aantal triceratops botten. Lichtelijk teleurgesteld ging de zoektocht naar t-rex verder en een jaar later al werden ze blij verrast met een prachtige t-rex. Nu Naturalis een t-rex heeft, willen ze graag de tijdgenoot en één van de belangrijkste voedingsbronnen voor de t-rex ook tentoonstellen. In 2015 is er een nieuwe expeditie opgezet om de triceratops resten uit te graven die twee jaar eerder al zijn gevonden. De expeditie werd geleid door Anne Schulp en bestond verder uit het team dat in Leiden aan de triceratops -schedel werkt. Daar maak ik ook deel van uit en ben daarom gevraagd om mee te komen. Mijn taak bestond uit het vastleggen van de hele opgraving en bepaalde botten in het bijzonder. De opgraving was meer dan een succes; het blijkt een unieke vondst te zijn met 5 verschillende individuen van verschillende leeftijden. Waar meestal alleen de schedels van de triceratops worden gevonden, worden op deze site alle verschillende botten gevonden.20141212_112823Om te beginnen heb ik met de Faro laserscanner het terrein gescand voor een grondige geologische analyse. Het laserscannen in een dergelijke omgeving is niet vanzelfsprekend of eenvoudig. Normaal gesproken zijn er altijd voldoende geometrische herkenningpunten en objecten om de referentiebollen te plaatsen maar midden in de prairie ligt dat wat lastiger. Vanuit het perspectief van een scanner is het een saaie omgeving met veel ruis (lage begroeiing zoals gras en hele lage salie struiken), verder een licht glooiend landschap met mini-canyons. Uiteraard heb ik van de opgravingssite meerdere scans gemaakt om alles goed in beeld te brengen. Helaas was een groot deel van de vondsten al ingepakt in gips of zelfs al volledig van de site weggehaald.laserscanning the prairieMet de handscanner heb ik voor de geoloog Pim Kaskes één van zijn proefsleuven ingescand om deze op een veel hogere resolutie vast te leggen.

Een andere belangrijke klus was in het zogenaamde ‘Black Hills Institute’ -inscannen van T-rex botten. De t-rex die Naturalis heeft gekocht is bijzonder volledig, toch ontbreekt er nog heel veel. Om in de tentoonstelling toch een volledige t-rex neer te kunnen zetten worden er 3D-scans gebruikt. het rechterbeen is vrijwel compleet gevonden en dat heb ik ingescand om het vervolgens digitaal te spiegelen. Dat 3D-model is een gesloten mesh en dus printable en gaat naar Ultimaker die het in 3D gaat printen, ‘et voila’ het linkerbeen zal in de zaal te zien zijn. Hiervoor heb ik gebruik gemaakt van de een Artec EVA, een witlichtscanner met een hoge nauwkeurigheid en resolutie.botten scannenAls laatste is er ook nog een helikoptervlucht gemaakt om een Digitaal Terrein Model (DTM) te maken van de hele omgeving op basis van fotogrammetrie. /Fotovlucht voor fotogrammetrie