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.

 

 

Middenburg

Middenburg_2De buitenplaats Middenburg is in zijn huidige vorm door de heer Felix de Vries gebouwd in 1869, het is sinds 1934 in eigendom van de gemeente Voorburg. Het gebouw heeft vele verschillende functies en bestemmingen gehad; op dit moment is het een kantoorpand, het park eromheen is vrij toegankelijk.

Nederland staat vol met dit soort interessante en mooie gebouwen die het verdienen om ingescand te worden. Vandaar dat ik de eerste gelegenheid die ik had heb aangegrepen om het in te scannen met mijn Faro Focus 3D. 18 scans waren er nodig om van de straat tot volledig rond het pand te gaan. Ook het aan elkaar rekenen op basis van ‘cloud to cloud’ registratie verliep heel snel. Alles bij elkaar was dit project in een paar uur voor elkaar.Gevels

Deze orthografische weergaven van de gevels zijn gemaakt met behulp van PointCab. Het is niet alleen mogelijk om plattegronden te maken met PointCab maar ook aanzichten zoals deze. Deze aanzichten zijn in CAD-programma’s te openen en komen dan relatief ten opzichte van elkaar op de juiste positie te liggen, zodoende is het mogelijk om heel snel deze rechtstreeks over te trekken. In programma’s als Revit is het dan ook mogelijk om razendsnel de constructie in 3D te modelleren.

Middenburg

 

Buitenhuis Middenburg in Voorburg is van buiten volledig ingescand door 4Visualization met een laserscanner. Klaar voor erfgoed beheer.

 

Voorburg verzetsmonument

Oorlogsmonument_Gerard_van_Remmen_VoorburgIn Voorburg langs de Prins Bernhardlaan staat een verzetsmonument, het is geen opvallend monument maar op weg naar huis viel mijn oog er toch op. Het is een monument in zandsteen uitgevoerd en door Gerard van Remmen gemaakt in 1948. Op de vier hoeken zijn bas-reliëfs met symbolische betekenis.

Verzetsmonument
Scannen in de mist

Aangezien ik mijn Artec EVA op dat moment bij mij had ben ik meteen begonnen met het inscannen van het monument. Een nadeel aan werken met een witlichtscanner is dat de zon al gauw te sterk is en het zwart-wit patroon overstraalt. Hierdoor krijg je geen of slechte resultaten. In dit geval was het, het einde van de middag en kwam de zon uit het westen. Dus ik kon alleen de oostkant van het monument inscannen. De volgende ochtend was het mistig en dat is dan weer een veel gunstiger om met een witlichtscanner buiten te scannen. Dit geld alleen zolang de zon niet sterk genoeg is om de mist goed te verlichten want in dat geval zal het zonlicht zo diffuus worden dat het van alle kanten lijkt te komen en is het onmogelijk om de zelfs schaduwzijde in te scannen.

Met de Artec heb ik alleen de reliëfs ingescand de rest zal ik met de Faro (laserscanner) doen. Het mooie van scannen met een witlichtscanner is dat zelfs de gereedschapssporen te zien zijn en de beschadigingen die in de loop der tijd zijn ontstaan aan het monument.

De dataset bleek zo groot te zijn dat het onmogelijk bleek om er in één keer een model van de te maken. De simpelste oplossing is dan natuurlijk de vier hoeken apart uit te werken. Later zijn de vier hoeken dan weer aan elkaar gezet in de Artec Studio software.

In een volgende post zal ik het laserscannen beschrijven en ook het combineren van de data.

Verzetsmonument
by 4visualization

Kantoorpand van begin 20e eeuw

Een aantal weken geleden heb ik een kantoorpand in het Rotterdamse havenkwartier gescand met de Faro laserscanner voor NBIS. Tijdens het scannen kon ik mijn ogen niet afhouden van de plafonds en de mooie ornamenten daarop. Na het scannen heb ik met de opdrachtgever contact opgenomen om te vragen of het mogelijk was om de ornamenten nog een keer in te scannen met de Artec witlichtscanner. Dat was geen probleem en deze week hebben we zo veel mogelijk ornamenten ingescand in de tijd die we hadden.

Het is belangrijk om dit soort ornamenten in te scannen en daarmee vast te leggen voor de toekomst. Veel van deze ornamenten zijn in de loop der jaren al verdwenen door allerlei kleine ongelukjes of interieur ontwerpers die ze niet vonden passen bij de stijl die ze voor ogen hadden. Maar ook de schilder die met elke laag schilderwerk over het ornament, het ornament ontdoet van scherpte en details. In dit pand waren de ornamenten nog redelijk mooi en gedetailleerd maar over het algemeen kan men zeggen hoe eerder ze zijn gescand hoe beter.

Dit soort ornamenten zijn cultureel erfgoed en verdienen het als zodanig te worden behandeld en vastgelegd te worden.

Op de manier waarop ze nu zijn vastgelegd zijn ze voor altijd beschermd en bewaard. Mocht het ooit nodig zijn kunnen ze gereconstrueerd worden op basis van deze nauwkeurige 3D-modellen. Het is ook mogelijk de ornamenten in 3D te printen of te frezen. Door het 3D-model in hard schuim te frezen en daarna af te werken met gips wordt ieder stuk uniek en anders dan de rest. Dat maakt het verschil want als alle elementen perfect uit de printer komen zijn ze allemaal even perfect en dat zou jammer zijn.

Hier zijn de 3D-modellen te vinden.

plafond ornament Plafond ornamentplafond ornament plafond ornament

 

 

Stommeermolen

Een ochtend in de polder, tussen twee klussen in kwam ik langs deze mooie molen. Met de Faro scanner in de kofferbak en een paar uur de tijd was dit de ideale gelegenheid om eens een Hollandse windmolen in te scannen.

Windmill 3dlaserscanning

Met een relatief hoge resolutie en de scans in kleur heb ik de molen in twee en een half uur ingescand. 18 scans waren voldoende om de volledige buitenzijde van de molen in te scannen.

Windmill 3dlaserscanning

Na een aantal scans heb ik een praatje gemaakt met de buurman die me spontaan begon te vertellen over zijn jeugd in die molen. Even later heb ik aangebeld en me gemeld bij de molenaar om uit te leggen waar ik mee bezig was. De molenaar blijkt zelf regelmatig te meten aan zijn molen. Hij probeert in zijn vrije tijd tekeningen te maken van zijn molen. Waarbij hij meteen ook aangaf hoe lastig het is om een molen te tekenen vanuit een aantal handgemeten maten.

Windmill 3dlaserscanningWindmill 3dlaserscanning

Na een belofte hem de PointCab tekeningen te geven zodra ze klaar zijn, ben ik verder gegaan met scannen op zijn prive terrein. Ik ben erg blij met de resultaten van mijn nuttig bestede lunchpauze! Nu nog afwachten of de molenaar even blij is met de resultaten…