看過美國電影《侏羅紀(jì)公園》的人，都一定會被其中逼真兇猛的恐龍所震撼。但是人們幻想的恐龍真是如此嗎？日前，中德古生物學(xué)家運(yùn)用國際上最先進(jìn)的三維激光掃描技術(shù)，讓北京自然博物館的恐龍化石“復(fù)活”了起來。 三維激光掃描“還原”恐龍化石 作為中德兩國的合作項目，德國古生物學(xué)教授Gunga帶領(lǐng)的課題研究小組在北京自然博物館展開了恐龍和大型哺乳動物骨骼的數(shù)據(jù)采集工作。 在掃描現(xiàn)場，記者看到一個炮筒狀的掃描設(shè)備發(fā)出的紅色激光束不停地對恐龍化石進(jìn)行掃描，與之相連的電腦則出現(xiàn)了一個清晰的恐龍骨架。 負(fù)責(zé)監(jiān)測掃描的德國研究人員貝爾蒙（音）告訴記者，這就是國際上最先進(jìn)的三維激光掃描設(shè)備，它的全稱是法國MENSI-S10/25三維激光高精度掃描系統(tǒng)。它由一個炮筒形狀的掃描器和一臺主控制電腦構(gòu)成，同時連接了另一臺電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、整理和圖像處理工作。他們首先在化石的各個主要部位放置好一些用于定位的紅色、白色圓球，以便據(jù)此對采集到的信息數(shù)據(jù)在目標(biāo)物體上的準(zhǔn)確位置進(jìn)行確認(rèn)，當(dāng)多個角度采集的多批數(shù)據(jù)陸續(xù)傳遞顯示到屏幕上的時候，通過對比重合這些定位小球來準(zhǔn)確分辨圖像所屬的部位。 在炮筒狀的掃描器的兩端，分別有一個激光掃描頭和一個接收數(shù)據(jù)用的攝像頭，當(dāng)操作人員遙控掃描設(shè)備進(jìn)行工作的時候，儀器所探測到的數(shù)據(jù)和資料就由它反饋和記錄到電腦中進(jìn)行處理，最終形成被掃描物體的影像。當(dāng)掃描器橫向擺放的時候，激光掃描頭在上下320度、左右46度范圍內(nèi)自動移動，對目標(biāo)探測物進(jìn)行橫向掃描，掃描記錄下化石所有橫向骨骼數(shù)據(jù)。而當(dāng)掃描器直立著擺放的時候，激光掃描頭則在上下46度、左右320度的范圍內(nèi)進(jìn)行豎向掃描，記錄下豎向生長的骨骼數(shù)據(jù)。 掃描器工作的同時，記者在電腦屏幕上看到彩色光點慢慢顯現(xiàn)出來，逐漸匯聚成恐龍化石某個部位的形狀。而隨著掃描頭改由不同角度開始掃描，光點的顏色也開始改變，發(fā)生著從黃到紅，再到其他顏色的轉(zhuǎn)變。通過移動掃描設(shè)備的位置，就可以從各個角度探測記錄下化石完整的三維數(shù)據(jù)。 三維“恐龍”能活動 北京自然博物館館長李承森介紹說，三維激光掃描技術(shù)是目前國際上具有最高技術(shù)水準(zhǔn)的逆向三維重建技術(shù)，能夠完整及高精密地重建實物或?qū)嵕啊⑷S實體模型及原始測繪數(shù)據(jù)，其最大特點就是精度高、速度快、逼近原形。該設(shè)備可以真正做到直接從實物中進(jìn)行快速的逆向三維數(shù)據(jù)采集及模型重構(gòu)，無需進(jìn)行任何實物表面處理，且景深很長，其激光點云中的每個三維數(shù)據(jù)都是直接采集的目標(biāo)真實數(shù)據(jù)，使得之后處理的數(shù)據(jù)完全真實可靠。這種技術(shù)在國外已經(jīng)開始推廣，而在國內(nèi)還是剛剛起步。 李承森館長告訴記者，過去要測量恐龍化石數(shù)據(jù)都是采用如游標(biāo)卡尺、皮尺等傳統(tǒng)的人工測量手段。不但測量速度慢，而且精度也比較差。而現(xiàn)在掃描像自博中馬門溪龍這么大體積的一具骨骼化石，大約總共需要2到3天的時間。最后，電腦對各個位置、各個角度所掃描記錄的圖像及數(shù)據(jù)進(jìn)行集合，就可以得出這只馬門溪龍的整個形態(tài)。而且還可以對三維“恐龍”畫面進(jìn)行放大、縮小、旋轉(zhuǎn)等處理，使馬門溪龍“活動”時的各個部位都清楚地展現(xiàn)在我們眼前。 科學(xué)還原“恐龍”媲美科幻電影 盡管這種科學(xué)意義上“復(fù)活”的恐龍不能與科幻電影中活生生的恐龍相比，但其真實性卻可以和電影中的恐龍媲美。 德國研究人員貝爾蒙告訴記者，他們通過掃描可以從科學(xué)的角度掌握“復(fù)活”恐龍的生理數(shù)據(jù)。根據(jù)一些研究現(xiàn)代生物的理論，再經(jīng)過大約半年左右的研究分析，就能得到諸如恐龍生前的脖子能伸多長、運(yùn)動姿態(tài)、肌肉組成、心臟狀況等資料，從而對恐龍的研究成果進(jìn)行科學(xué)的論斷，并有可能改寫一些人們對恐龍的錯誤認(rèn)識。 據(jù)悉，這些“復(fù)活”的恐龍除將用于我國的恐龍研究外，還將有望在北京自然博物館中應(yīng)用展示。屆時，人們將能看到更為逼真的恐龍實景。