Wright Flyer, det legendariske fly, der blev bygget af Wright Brothers og sendt skyward over Kitty Hawk i 1903, blev erhvervet af Smithsonian i 1948. Siden da har den været på offentlig visning næsten kontinuerligt.
Selvfølgelig har besøgende ikke lov til at røre ved flyet, og undervisere, der underviser i lektioner på Flyer, har været nødt til at bruge modeller for at give eleverne muligheden for at håndtere det og se det fra forskellige positioner. Ingeniører og historikere har haft lignende begrænsninger, ikke i stand til at klatre inde for at undersøge dets indre maskiner eller tage et målebånd for at vurdere dets specifikationer.
Nu kan dog enhver med en internetforbindelse håndtere en virtuel 3D-version af Flyer og udskrive en kopi i enhver skala. 3D-modelviseren ovenfor sammen med 20 andre 3D-modeller, der er frigivet i dag som en del af Digitaliseringsprogramkontorets Smithsonian X 3D-konference, er resultatet af mange års arbejde fra Vince Rossi, Adam Metallo og andet personale i Digitaliseringskontoret. Idet de fortsætter deres arbejde med digital scanning af så mange af Smithsonians 137 millioner artefakter som muligt, er Smithsonian X 3D Explorer det middel, hvorpå de tager denne værdifulde 3D-data offentlighed.
”I et stykke tid var vi i stand til at skabe disse utrolige 3D-modeller i høj opløsning, men med hensyn til offentlig adgang til dataene var vi virkelig begrænsede, ” siger Rossi. ”Når vi udvikler disse værktøjer, er vi i stand til at dele vores arbejde med verden.”
Hver model er en forenklet version af "punktskyen" - de tusinder af punkter, der udgør konturerne af et objekts overflade - som de samler ved hjælp af 3D-scanningsværktøjer. Da den faktiske punktsky er alt for stor i størrelse til at gøre tilgængelig i en webbrowser, er en vis digital komprimering nødvendig.
”Hvis du spiller et videospil, ser du på en polygonal model, og det er også det, du ser på i seeren, ” siger Rossi. I det væsentlige er 3D-konturerne af et objekt fladet ud og danner tusinder af polygoner (for det meste trekanter), der repræsenterer objektets overflade. Som polygoner kan disse trekanter repræsenteres i to dimensioner - på hvilket tidspunkt farver, skygge og teksturer føjes til objektets overflade - derefter kontorteres tilbage til en 3D-form, der fanger det meste af den visuelle detalje af originalen, men har en filstørrelse lille nok til at indlæse i en webbrowser.
I gengivelsen af Gunboat Philadelphia ovenfor kan for eksempel brugere undersøge skibets strukturerede planker for at se stedet, hvor det blev ramt af en britisk kanonkugle i oktober 1776.
Seeren giver brugerne mulighed for at udforske disse modeller detaljeret - rotere emnerne, isolere forskellige komponenter af dem, måle dem med indbyggede værktøjer og oprette specifikke visninger, der kan deles over sociale medier eller integreres på et websted eller blogindlæg, ligesom en video. Det gør det også muligt at tage en virtuel guidet tur til objektet (ved at klikke på klodesymbolet), med tekst, billeder og video, der ledsager et specifikt sæt visninger og lader brugerne lære historisk og videnskabelig baggrund. ”3D explorer giver dig mulighed for at fortælle en historie, ” siger Rossi. "I bund og grund kan du bruge 3D-modellen som stillads til at fortælle historien om et objekt."
Personalet i Digitaliseringskontoret ser snesevis af potentielle anvendelser til disse modeller: Lærere kan bruge dem som uddannelsesværktøjer, forskere kan bruge dem til at analysere deres egne artefakter og dele dem med kolleger, og mest af alt giver de offentligheden lettere værdsætter millioner af Smithsonian-genstande, både på display og skjult i arkiver. En gang var gipsmasker - såsom masken til Abraham Lincoln lavet kort efter hans død ovenfor - højden på teknologien, der blev brugt til at bevare den tredimensionelle form på et eksemplar eller artefakt. Nu kan digital optagelse af en genstands konturer i tredimension udføres med lasere og computersoftware.
Ud over de komprimerede versioner af disse artefakter, der er tilgængelige i seerne, har Digitaliseringskontoret også gjort 3D-datasæt i fuld størrelse tilgængelige til download, hvilket giver brugerne mulighed for at bruge 3D-printere til at genskabe objekterne i detaljer i enhver skala. Selvom 3D-udskrivning derhjemme stadig er i sin forstyrrelse, bliver de stadig mere økonomiske, og basismodeller er nu tilgængelige for et par hundrede dollars. ”Vi synes, at konsekvenserne af dette er ret store, ” siger Rossi.
Indtil videre har Digitaliseringskontoret scannet hundredvis af objekter. I den første række synlige genstande valgte de en prøveudtagning, der repræsenterer alle de undersøgelsesområder Smithsonian er involveret i - kunst, historie og videnskab, formidlet med uvurderlige artefakter, gamle eksemplarer og, i tilfælde af en orkidé, faktisk levende organismer.
F.eks. Blev denne hvalfossil scannet, da snesevis af syv millioner år gamle hvalrester blev opdaget i Chile i den forestående panamerikanske motorvejsbygning. For at bevare eksemplerne i deres geologiske kontekst scannede Metallo, Rossi og andre dem i 3D. ”Nick Pyenson planlægger allerede at bruge disse seere til at dele information med forskere i Chile, ” siger Rossi. ”Så dette websted findes ikke længere i Chile, men nogen er stadig i stand til at foretage målinger af det og bruge disse data.”
Scanning er også blevet brugt som en del af interne Smithsonian-projekter, såsom omfattende scanning af Dinosaur Hall for at dokumentere placeringen af alle hallens prøver, inden den lukker næste år for en grundlæggende renovering. Som en del af projektet scannede holdet den uldne mammut repræsenteret ovenfor.
”Dette var udfordrende ikke kun på grund af størrelsen, men også dens kompleksitet, ” siger Rossi. For at fange konturerne af hver ribben og brosme, måtte han og Metallo placere deres scannere i mere end 60 forskellige udsigtspunkter og derefter omhyggeligt strikke datasætene for at give et komplet dyr.
De er også gået små med eksempler som bien ovenfor, hentet fra Smithsonians entomologisamling. For at fange detaljer så små som hårene på maven, brugte Metallo og Rossi en mikro-CT-scanner, der ligner en medicinsk CT-scanner, men i stand til at fange mindre objekter i høj opløsning.
Med deres scanningsteknik, der er praktiseret og et nyt middel til at dele deres data med offentligheden, er Rossi og Metallos plan fremadrettet at øge omfanget af deres operation. ”Det næste trin bliver stort - scanning af hundreder eller tusinder af objekter om året i stedet for et par dusin, ” siger Rossi. Det er måske ikke muligt at fange alle 137 millioner af Smithsonian's ting digitalt, men de vil scanne så mange som de muligvis kan.
For resten af den første batch af modeller - inklusive digitale versioner af Amelia Earharts flydragt, en 550 e.Kr. intrikat udskåret “kosmisk Buddha” -skulptur og resterne af en fjern supernova - gå over til Smithsonian X 3D-stedet. Konferencen er udsolgt, men bliver simulcast online, og et tilknyttet udstillingsvindue med 3D-teknologi er åben for offentligheden.
