Il Wright Flyer, il leggendario velivolo costruito dai fratelli Wright e inviato in cielo sopra Kitty Hawk nel 1903, fu acquisito dallo Smithsonian nel 1948. Da allora, è stato esposto al pubblico quasi continuamente.
Naturalmente, i visitatori non sono autorizzati a toccare l'aereo e gli educatori che insegnano lezioni sul Flyer hanno dovuto usare modelli per dare agli studenti la possibilità di gestirlo e vederlo da diverse posizioni. Ingegneri e storici hanno affrontato limiti simili, incapaci di arrampicarsi all'interno per esaminare i suoi macchinari interni o prendere un metro per valutare le sue specifiche.
Ora, tuttavia, chiunque disponga di una connessione Internet può gestire una versione 3D virtuale del Flyer e stampare una replica su qualsiasi scala. Il visualizzatore di modelli 3D sopra, insieme ad altri 20 modelli 3D rilasciati oggi come parte della Smithsonian X 3D Conference dell'ufficio del programma di digitalizzazione, è il risultato di anni di lavoro di Vince Rossi, Adam Metallo e di altri membri dell'ufficio di digitalizzazione. Mentre continuano il loro lavoro di scansione digitale del maggior numero possibile di 137 milioni di artefatti dello Smithsonian, Smithsonian X 3D Explorer è il mezzo con cui renderanno pubblico questo prezioso dato 3D.
"Per un po ', siamo stati in grado di creare questi incredibili modelli 3D ad alta risoluzione, ma in termini di accesso del pubblico ai dati, eravamo davvero limitati", afferma Rossi. "Nello sviluppo di questi strumenti, siamo in grado di condividere il nostro lavoro con il mondo".
Ogni modello è una versione semplificata della "nuvola di punti" - le migliaia di punti che compongono i contorni della superficie di un oggetto - che raccolgono utilizzando gli strumenti di scansione 3D. Poiché la nuvola di punti effettiva è di dimensioni troppo grandi per essere disponibile in un browser Web, è necessaria una certa compressione digitale.
"Se giochi a un videogioco, stai guardando un modello poligonale, ed è anche quello che stai guardando nello spettatore", dice Rossi. In sostanza, i contorni 3D di un oggetto sono appiattiti, formando migliaia di poligoni (principalmente triangoli) che rappresentano la superficie dell'oggetto. Come poligoni, questi triangoli possono essere rappresentati in due dimensioni — a quel punto colori, ombreggiatura e trame vengono aggiunti alla superficie dell'oggetto — quindi contorti in una forma 3D che cattura la maggior parte dei dettagli visivi dell'originale ma ha una dimensione del file piccola abbastanza da caricare in un browser web.
Nel rendering della Gunboat Philadelphia sopra, ad esempio, gli utenti possono esaminare le assi strutturate della nave per vedere il punto in cui è stata colpita da una palla di cannone britannica nell'ottobre 1776.
Il visualizzatore consente agli utenti di esplorare questi modelli in dettaglio: ruotando gli elementi, isolandone i diversi componenti, misurandoli con strumenti integrati e creando viste specifiche che possono essere condivise sui social media o incorporate in un sito Web o post di blog proprio come un video. Consente inoltre di effettuare una visita guidata virtuale dell'oggetto (facendo clic sull'icona del globo), con testo, immagini e video che accompagnano un insieme specifico di visualizzazioni e consentono agli utenti di apprendere un background storico e scientifico. "L'esploratore 3D ti consente di raccontare una storia", afferma Rossi. "In sostanza, è possibile utilizzare il modello 3D come impalcatura per raccontare la storia di un oggetto."
Il personale dell'ufficio di digitalizzazione vede dozzine di potenziali usi per questi modelli: gli insegnanti possono usarli come strumenti educativi, i ricercatori possono usarli per analizzare i propri artefatti e condividerli con i colleghi e, soprattutto, consentiranno al pubblico di farlo più facilmente apprezzare milioni di oggetti Smithsonian, sia in mostra che nascosti negli archivi. Una volta, le maschere in gesso - come la maschera di Abraham Lincoln realizzata poco dopo la sua morte, sopra - erano l'altezza della tecnologia utilizzata per preservare la forma tridimensionale di un campione o di un manufatto. Ora, l'acquisizione digitale dei contorni di un articolo in tre dimensioni può essere eseguita con laser e software per computer.
Oltre alle versioni compresse di questi artefatti disponibili nei visualizzatori, Digitization Office ha anche reso disponibili per il download i set di dati 3D a dimensione intera, che consentiranno agli utenti di utilizzare le stampanti 3D per ricreare gli oggetti in modo dettagliato a qualsiasi scala. Sebbene la stampa 3D a casa sia ancora nella sua nascita, stanno diventando sempre più economici, con modelli di base ora disponibili per poche centinaia di dollari. "Pensiamo che le implicazioni di questo siano piuttosto grandi", afferma Rossi.
Finora, l'Ufficio di digitalizzazione ha scansionato centinaia di oggetti. Per il primo lotto di oggetti visualizzabili, hanno scelto un campionario che rappresenta tutti i campi di indagine in cui è coinvolto lo Smithsonian: arte, storia e scienza, trasmessi con inestimabili manufatti, esemplari antichi e, nel caso di un'orchidea, vita reale organismi.
Questo fossile di balena, ad esempio, è stato scansionato quando sono state scoperte decine di resti di balene di sette milioni di anni in Cile, lungo il percorso dell'imminente costruzione dell'autostrada panamericana. Per preservare gli esemplari nel loro contesto geologico, Metallo, Rossi e altri li hanno scannerizzati in 3D. "Nick Pyenson sta già programmando di utilizzare questi spettatori per condividere informazioni con i ricercatori in Cile", afferma Rossi. "Quindi questo sito non esiste più in Cile, ma chiunque è ancora in grado di misurarlo e utilizzare tali dati."
La scansione è stata anche utilizzata come parte di progetti interni Smithsonian, come la scansione completa di Dinosaur Hall per documentare la posizione di tutti gli esemplari della sala prima della chiusura del prossimo anno per un rinnovamento radicale. Come parte del progetto, il team ha scannerizzato il mammut lanoso rappresentato sopra.
"Questo è stato impegnativo non solo per le dimensioni, ma anche per la sua complessità", afferma Rossi. Per catturare i contorni di ogni osso toracico e zanna, lui e Metallo hanno dovuto posizionare i loro scanner in più di 60 punti di osservazione diversi, quindi unire accuratamente i set di dati per ottenere un animale completo.
Sono anche diventati piccoli, con esemplari come l'ape sopra, presi dalla collezione di entomologia dello Smithsonian. Per catturare dettagli piccoli come i peli dell'addome, Metallo e Rossi hanno utilizzato uno scanner micro CT, simile a uno scanner CT medico, ma in grado di catturare oggetti più piccoli ad alta risoluzione.
Con la pratica della loro tecnica di scansione e un nuovo modo di condividere i loro dati con il pubblico, il piano di Rossi e Metallo per il futuro è quello di aumentare la portata della loro attività. "Il prossimo passo sta andando alla grande: scansionare centinaia o migliaia di oggetti all'anno, anziché poche decine", afferma Rossi. Potrebbe non essere possibile catturare digitalmente tutti i 137 milioni di oggetti dello Smithsonian, ma vogliono scannerizzarne quanti ne possono.
Per il resto del primo gruppo di modelli - comprese le versioni digitali della tuta di volo di Amelia Earhart, una scultura del "Buddha cosmico" scolpita nel 550 d.C. e i resti di una supernova lontana - dirigiti verso il sito 3D Smithsonian X. La conferenza è esaurita, ma viene simulcast online e una vetrina associata della tecnologia 3D è aperta al pubblico.
