O Wright Flyer, a lendária aeronave construída pelos irmãos Wright e enviada para o céu sobre Kitty Hawk em 1903, foi adquirida pelo Smithsonian em 1948. Desde então, está em exibição pública quase continuamente.
É claro que não é permitido aos visitantes tocar no avião, e os educadores que ensinam lições no Flyer tiveram que usar modelos para dar aos alunos a chance de lidar com ele e vê-lo de posições diferentes. Engenheiros e historiadores enfrentaram limitações semelhantes, incapazes de subir para examinar sua máquina interna ou tirar uma fita métrica para avaliar suas especificações.
Agora, porém, qualquer pessoa com uma conexão com a Internet pode manipular uma versão 3D virtual do Flyer e imprimir uma réplica em qualquer escala. O visualizador do modelo 3D acima, junto com outros 20 modelos 3D lançados hoje como parte da Smithsonian X 3D Conference do Digitization Program Office, é o resultado de anos de trabalho de Vince Rossi, Adam Metallo e outros funcionários do Digitization Office. À medida que continuarem seu trabalho de varrer digitalmente o maior número possível de 137 milhões de artefatos do Smithsonian, o Smithsonian X 3D Explorer é o meio pelo qual eles levarão esse valioso público de dados 3D.
“Por um tempo, fomos capazes de criar esses incríveis modelos 3D de alta resolução, mas em termos de acesso público aos dados, éramos realmente limitados”, diz Rossi. “Ao desenvolver essas ferramentas, podemos compartilhar nosso trabalho com o mundo”.
Cada modelo é uma versão simplificada da “nuvem de pontos” - os milhares de pontos que compõem os contornos da superfície de um item - que eles coletam usando ferramentas de digitalização 3D. Como a nuvem de pontos real é muito grande em tamanho para disponibilizar em um navegador da Web, alguma compactação digital é necessária.
“Se você jogar qualquer videogame, você está olhando para um modelo poligonal, e é isso que você está vendo no visualizador”, diz Rossi. Em essência, os contornos 3D de um objeto são achatados, formando milhares de polígonos (principalmente triângulos) que representam a superfície do objeto. Como polígonos, esses triângulos podem ser representados em duas dimensões - ponto em que cores, sombreamento e texturas são adicionados à superfície do objeto - e então contorcidos em uma forma 3D que captura a maior parte dos detalhes visuais do original, mas tem um tamanho pequeno o suficiente para carregar em um navegador da web.
Na renderização do Gunboat Philadelphia acima, por exemplo, os usuários podem examinar as tábuas texturizadas da embarcação para ver o local onde ela foi atingida por uma bala de canhão britânica em outubro de 1776.
O visualizador permite que os usuários explorem esses modelos detalhadamente - girando os itens, isolando diferentes componentes, medindo-os com ferramentas internas e criando visualizações específicas que podem ser compartilhadas nas mídias sociais ou incorporadas em um site ou blog, como um vídeo. Também possibilita fazer uma visita virtual guiada ao objeto (clicando no ícone do globo), com texto, imagens e vídeo que acompanham um conjunto específico de visualizações e permitem que os usuários aprendam históricos e científicos. “O explorador 3D permite contar uma história”, diz Rossi. “Essencialmente, você pode usar o modelo 3D como um andaime para contar a história de um objeto.”
A equipe do Escritório de Digitalização vê dezenas de usos potenciais para esses modelos: os professores podem usá-los como ferramentas educacionais; os pesquisadores podem usá-los para analisar seus próprios artefatos e compartilhá-los com colegas e, acima de tudo, permitir que o público seja mais fácil apreciar milhões de objetos do Smithsonian, tanto em exibição quanto escondidos em arquivos. Certa vez, máscaras de gesso - como a máscara de Abraham Lincoln feita logo após sua morte - eram o auge da tecnologia usada para preservar a forma tridimensional de um espécime ou artefato. Agora, a captura digital dos contornos de um item em três dimensões pode ser feita com lasers e software de computador.
Além das versões compactadas desses artefatos disponíveis nos visualizadores, o Digitization Office também disponibilizou os conjuntos de dados 3D em tamanho real para download, o que permitirá que os usuários usem impressoras 3D para recriar os objetos com detalhes completos em qualquer escala. Embora a impressão 3D em casa ainda esteja em sua origem, elas estão se tornando cada vez mais econômicas, com modelos básicos agora disponíveis por algumas centenas de dólares. "Achamos que as implicações disso são muito grandes", diz Rossi.
Até agora, o Digitization Office digitalizou centenas de objetos. Para o primeiro lote de itens visualizáveis, eles escolheram uma amostra que representa todos os campos de investigação nos quais o Smithsonian está envolvido - arte, história e ciência, transmitidos com artefatos inestimáveis, espécimes antigos e, no caso de uma orquídea, vida real. organismos.
Esse fóssil de baleia, por exemplo, foi escaneado quando dezenas de restos de baleias com sete milhões de anos foram descobertos no Chile, no caminho da iminente construção da Rodovia Panamericana. Para preservar os espécimes em seu contexto geológico, Metallo, Rossi e outros os escanearam em 3D. “Nick Pyenson já planeja usar esses espectadores para compartilhar informações com pesquisadores no Chile”, diz Rossi. “Portanto, este site não existe mais no Chile, mas qualquer um ainda pode fazer medições e usar esses dados.”
A digitalização também foi usada como parte de projetos internos do Smithsonian, como a varredura abrangente do Dinosaur Hall para documentar a posição de todos os espécimes do salão antes que ele seja fechado no próximo ano para uma renovação. Como parte do projeto, a equipe examinou o mamute lanoso representado acima.
“Isso foi desafiador não apenas pelo tamanho, mas também pela complexidade”, diz Rossi. Para capturar os contornos de cada osso da costela e presa, ele e Metallo tiveram que posicionar seus scanners em mais de 60 pontos de vista diferentes, então cuidadosamente juntaram os conjuntos de dados para produzir um animal completo.
Eles também foram pequenos, com espécimes como a abelha acima, tirada da coleção de entomologia do Smithsonian. A fim de capturar detalhes tão pequenos quanto os pêlos em seu abdômen, Metallo e Rossi usaram um scanner de micro tomografia computadorizada, que é semelhante a um scanner médico de tomografia computadorizada, mas capaz de capturar objetos menores em alta resolução.
Com sua técnica de varredura sendo praticada e um novo meio de compartilhar seus dados com o público, o plano de Rossi e Metallo daqui para frente é aumentar a escala de sua operação. “O próximo passo está indo bem - digitalizar centenas ou milhares de objetos por ano, em vez de algumas dezenas”, diz Rossi. Pode não ser possível capturar digitalmente todos os 137 milhões de itens do Smithsonian, mas eles querem escanear o máximo que puderem.
Para o resto do primeiro lote de modelos - incluindo as versões digitais do traje de voo de Amelia Earhart, uma escultura de "Buda Cósmico" intrincadamente esculpida em 550 dC e os remanescentes de uma supernova distante - dirija-se ao site Smithsonian X 3D. A conferência está esgotada, mas está sendo simulcast online, e uma vitrine associada da tecnologia 3D está aberta ao público.
