Wright Flyer, legendární letadlo postavené Wright Brothers a poslané k obloze nad Kitty Hawk v roce 1903, získal Smithsonian v roce 1948. Od té doby je na veřejném displeji téměř nepřetržitě.
Návštěvníci se samozřejmě nesmějí dotýkat letadla a pedagogové, kteří vyučují hodiny na letáku, museli používat modely, aby měli studenti možnost to zvládnout a vidět z různých pozic. Inženýři a historici čelili podobným omezením, nedokázali vylézt dovnitř, aby prozkoumali své vnitřní strojní zařízení, nebo provést páskou opatření k posouzení svých specifikací.
Nyní však může kdokoli s připojením k internetu zvládnout virtuální 3D verzi letáku a vytisknout repliku v libovolném měřítku. Prohlížeč 3D modelů výše spolu s dalšími 20 dalšími 3D modely, které byly dnes představeny v rámci Smithsonian X 3D konference úřadu pro digitalizaci, je výsledkem dlouholeté práce Vince Rossi, Adama Metalla a dalších zaměstnanců v digitalizační kanceláři. Jak pokračují ve své práci v digitálním skenování co největšího počtu 137 milionů artefaktů Smithsonian, je Smithsonian X 3D Explorer prostředkem, pomocí kterého zveřejní tato cenná 3D data.
"Na chvíli jsme byli schopni vytvořit tyto neuvěřitelné 3D modely s vysokým rozlišením, ale z hlediska přístupu veřejnosti k datům jsme byli opravdu omezeni, " říká Rossi. "Při vývoji těchto nástrojů jsme schopni sdílet naši práci se světem."
Každý model je zjednodušenou verzí „cloudu bodů“ - tisíců bodů, které tvoří obrysy povrchu položky - které shromažďují pomocí 3D skenovacích nástrojů. Protože skutečný cloud bodů je příliš velký na to, aby byl dostupný ve webovém prohlížeči, je nutná určitá digitální komprese.
"Pokud hrajete nějakou videohru, díváte se na polygonální model a to je také to, na co se díváte v prohlížeči, " říká Rossi. V podstatě jsou 3D obrysy objektu zploštěny a vytvářejí tisíce polygonů (většinou trojúhelníků), které představují povrch objektu. Jako mnohoúhelníky lze tyto trojúhelníky znázornit ve dvou rozměrech - v tomto okamžiku jsou na povrch objektu přidány barvy, stínování a textury - pak zkroucené zpět do 3D tvaru, který zachycuje většinu vizuálních detailů originálu, ale má velikost souboru malou stačí načíst do webového prohlížeče.
Ve výše uvedeném vykreslení Philadelphie na Gunboat mohou uživatelé například prozkoumat texturovaná prkna plavidla a podívat se na místo, kde jej zasáhla britská dělová koule v říjnu 1776.
Prohlížeč umožňuje uživatelům tyto modely podrobně prozkoumat - otáčet položky, izolovat jejich různé součásti, měřit je pomocí vestavěných nástrojů a vytvářet specifické pohledy, které lze sdílet na sociálních médiích nebo vložit na web nebo blog, stejně jako video. Umožňuje také virtuální prohlídku objektu (kliknutím na ikonu zeměkoule) s textem, obrázky a videem, které doprovázejí konkrétní sadu pohledů, a umožňují uživatelům naučit se historické a vědecké pozadí. "3D průzkumník vám umožňuje vyprávět příběh, " říká Rossi. "V podstatě můžete použít 3D model jako lešení k prozkoumání historie objektu."
Zaměstnanci Úřadu pro digitalizaci vidí desítky potenciálních využití těchto modelů: Učitelé je mohou použít jako vzdělávací nástroje, vědci je mohou použít k analýze vlastních artefaktů a sdílet je s kolegy, a především umožnit snadnější veřejnost oceňují miliony Smithsoniánských objektů, které jsou vystaveny i skryté v archivech. Jednou byly sádrové masky - jako je maska Abrahama Lincolna vyrobená krátce po jeho smrti, výše - výška technologie, která byla použita k zachování trojrozměrného tvaru vzorku nebo artefaktu. Nyní lze pomocí laserů a počítačového softwaru provést digitální zachycení obrysů položky ve třech rozměrech.
Kromě komprimovaných verzí těchto artefaktů, které jsou k dispozici v divácích, zpřístupnil úřad digitalizace také ke stažení 3D datové sady plné velikosti, které uživatelům umožní používat 3D tiskárny k opětovnému vytvoření objektů v jakémkoli detailu v libovolném měřítku. Přestože 3D tisk doma je stále na vzestupu, jsou stále úspornější a základní modely jsou nyní k dispozici za několik set dolarů. "Domníváme se, že důsledky tohoto jsou dost velké, " říká Rossi.
Zatím Digitalizační úřad prohledal stovky objektů. Pro první várku viditelných položek vybrali vzorek, který představuje všechna pole výzkumu, do nichž je Smithsonian zapojen - umění, historie a věda, zprostředkované nezaplacenými artefakty, starodávnými exempláři a v případě orchideje skutečné bydlení organismy.
Tato fosilní velryba byla například naskenována, když byly v Chile objeveny desítky sedmi milionů let starých zbytků velryby, na cestě bezprostřední panamerické dálnice. Aby zachovali vzorky v jejich geologickém kontextu, Metallo, Rossi a další je naskenovali ve 3D. "Nick Pyenson již plánuje použití těchto diváků ke sdílení informací s vědci v Chile, " říká Rossi. "Takže tato stránka v Chile již neexistuje, ale kdokoli je stále schopen provést měření a použít tato data."
Skenování bylo také použito jako součást interních Smithsoniánských projektů, jako je například komplexní skenování Dinosaurovy haly za účelem zdokumentování polohy všech vzorků haly před tím, než se příští rok uzavře pro renovaci. V rámci projektu tým prohledal výše uvedeného mamuta.
"To bylo náročné nejen kvůli velikosti, ale také kvůli jeho složitosti, " říká Rossi. Aby zachytili obrysy každé žebrové kosti a kel, museli spolu s Metallem umístit své skenery do více než 60 různých výhodných bodů, a pak pečlivě spojit soubory dat, aby poskytli úplné zvíře.
Rovněž se zmenšili s exempláři, jako je včela nahoře, odebranými ze Smithsonianovy sbírky entomologie. Aby bylo možné zachytit malé detaily jako chloupky na břiše, Metallo a Rossi použili micro CT skener, který je podobný lékařskému CT skeneru, ale byl schopen zachytit menší objekty ve vysokém rozlišení.
S procvičenou technikou skenování a novým prostředkem sdílení svých dat s veřejností plánuje Rossi a Metallo do budoucna zvýšit rozsah jejich provozu. "Další krok je velký - skenování stovek nebo tisíců objektů ročně, místo několika desítek, " říká Rossi. Možná nebude možné digitálně zachytit všech 137 milionů Smithsonianových položek, ale chtějí skenovat tolik, kolik je možné.
Ke zbytku první série modelů - včetně digitálních verzí letové barvy Amelia Earhartové, se 550 sochařsky vyřezávaná socha „Kosmického Buddhy“ a zbytky vzdálené supernovy přesouvají na web Smithsonian X 3D. Konference je vyprodána, ale je simulcast online a související prezentace 3D technologie je otevřena pro veřejnost.
