Флаерът на Райт, легендарният самолет, построен от Братя Райт и изпратен на небето над Кити Хоук през 1903 г., е придобит от Смитсониан през 1948 г. Оттогава той е на публично изложение почти непрекъснато.
Разбира се, посетителите нямат право да се докоснат до самолета и преподавателите, които преподават уроци по флаерата, е трябвало да използват модели, за да дадат на учениците възможност да се справят и да го видят от различни позиции. Инженерите и историците са изправени пред подобни ограничения, неспособни да се качат вътре, за да разгледат вътрешните му машини или да предприемат мярка на лента, за да оценят характеристиките му.
Сега обаче всеки с интернет връзка може да се справи с виртуална 3D версия на листовката и да отпечата реплика във всякакъв мащаб. Триизмерният зрител по-горе, заедно с 20 други 3D модели, пуснати днес като част от Smithsonian X 3D конференцията на програмата за дигитализация, са резултат от дългогодишен труд на Винс Роси, Адам Метало и друг персонал в Службата за дигитализация. Докато продължават работата си по цифрово сканиране на колкото е възможно повече от 137 милиона артефакти на Smithsonian, Smithsonian X 3D Explorer е средството, чрез което те ще вземат тези ценни 3D данни.
„За известно време успяхме да създадем тези невероятни 3D модели с висока разделителна способност, но по отношение на публичния достъп до данните бяхме наистина ограничени“, казва Роси. „При разработването на тези инструменти ние сме в състояние да споделим работата си със света.“
Всеки модел е опростена версия на „облака от точки“ - хилядите точки, които съставят контурите на повърхността на даден елемент - които те събират с помощта на инструменти за 3D сканиране. Тъй като действителният облак на точки е твърде голям по размер, за да бъде наличен в уеб браузър, е необходимо известно цифрово компресиране.
„Ако играете каквато и да е видеоигра, гледате полигонален модел и това е и това, което гледате в зрителя“, казва Роси. По същество 3D контурите на обект са изравнени, образувайки хиляди многоъгълници (предимно триъгълници), които представляват повърхността на обекта. Като многоъгълници, тези триъгълници могат да бъдат представени в две измерения - в която точка цветове, засенчване и текстури се добавят към повърхността на обекта - след това се оформят обратно в 3D форма, която улавя по-голямата част от визуалния детайл на оригинала, но има малък размер на файла достатъчно за зареждане в уеб браузър.
При изобразяването на Gunboat Philadelphia по-горе, например, потребителите могат да разгледат текстурираните дъски на кораба, за да видят мястото, където е било ударено от британска пушка през октомври 1776 г.
Зрителят позволява на потребителите да изследват подробно тези модели - завъртане на елементите, изолиране на различни компоненти от тях, измерване с вградени инструменти и създаване на конкретни изгледи, които могат да бъдат споделяни в социалните медии или вградени в уебсайт или блог публикация точно като видео. Освен това дава възможност да се направи виртуална обиколка на обекта (чрез щракване върху иконата на глобуса), с текст, изображения и видео, които придружават конкретен набор от изгледи и позволяват на потребителите да научат исторически и научен опит. „3D изследователят ви позволява да разкажете история“, казва Роси. „По същество можете да използвате 3D модела като скеле, за да разкажете историята на обект.“
Служителите на Службата за дигитализация виждат десетки потенциални приложения за тези модели: Учителите могат да ги използват като инструменти за образование, изследователите могат да ги използват за анализиране на собствените си артефакти и споделяне с колеги, и най-вече, те ще позволят на обществото по-лесно оценяват милиони Smithsonian обекти, както на показ, така и скрити в архивите. Веднъж мазилки за мазилка - като маската на Ейбрахам Линкълн, направени малко след смъртта му, бяха височината на технологията, използвана за запазване на триизмерната форма на екземпляр или артефакт. Сега цифровото заснемане на контурите на даден обект в три измерения може да се извърши с лазери и компютърен софтуер.
В допълнение към компресираните версии на тези артефакти, достъпни за зрителите, Службата за дигитализация също така предостави на разположение за изтегляне 3D масиви от данни в пълен размер, което ще позволи на потребителите да използват 3D принтери, за да пресъздават обектите в пълна подробност във всеки мащаб. Въпреки че 3D печатът у дома все още е в нарастване, те стават все по-икономични, като базовите модели вече се предлагат за няколкостотин долара. „Смятаме, че последиците от това са доста големи“, казва Роси.
Досега Службата за дигитализация е сканирала стотици обекти. За първата партида от видими предмети те избраха извадка, която представя всички области на проучване, в които Смитсониан участва - изкуство, история и наука, предадени с безценни артефакти, древни екземпляри и, в случай на орхидея, реално живеещи организми.
Този вкаменелост на китове например беше сканиран, когато в Чили бяха открити десетки седем милионни останки от китове по пътя на предстоящото строителство на Панамериканска магистрала. За да запазят екземплярите в техния геоложки контекст, Metallo, Rossi и други ги сканират в 3D. „Ник Пиенсън вече планира да използва тези зрители, за да споделят информация с изследователи в Чили“, казва Роси. „Така че този сайт вече не съществува в Чили, но всеки все още е в състояние да направи измервания на него и да използва тези данни.“
Сканирането също е използвано като част от вътрешни проекти на Smithsonian, като цялостното сканиране на Dinosaur Hall, за да се документира позицията на всички образци на залата, преди да се затвори през следващата година за основен ремонт. Като част от проекта екипът сканира вълнения мамут, представен по-горе.
„Това беше предизвикателство не само заради размера, но и от сложността му“, казва Роси. За да заснемат контурите на всяка кост на ребрата и бивни, той и Метало трябваше да позиционират скенерите си в повече от 60 различни точки, след което внимателно да сплетат наборите от данни, за да се получи пълноценно животно.
Те също са останали малки с екземпляри като пчелата отгоре, взети от ентомологичната колекция на Smithsonian. За да заснемат детайли, толкова малки, колкото космите по корема, Metallo и Rossi използваха микро CT скенер, който е подобен на медицински КТ скенер, но способен да улавя по-малки обекти с висока разделителна способност.
С практикуваната им техника за сканиране и ново средство за споделяне на данните си с обществеността, планът на Роси и Метало ще продължи да увеличава мащаба на тяхната работа. „Следващата стъпка става голяма - сканиране на стотици или хиляди обекти годишно, вместо няколко десетки“, казва Роси. Възможно е да не бъде възможно цифрово заснемане на всички 137 милиона от предметите на Smithsonian, но те искат да сканират толкова, колкото е възможно.
За останалата част от първата партида модели - включително дигиталните версии на полетния костюм на Амелия Ърхарт, сложно издълбаната скулптура „Космически Буда“ с размер 550 AD и останките от далечна свръхнова - се насочете към сайта на Smithsonian X 3D. Конференцията е разпродадена, но се разпространява едновременно онлайн и свързаната витрина на 3D технологията е отворена за публика.
