开云体育手机版登入 参与揭秘3500年前格里芬战士真容

格里芬战士的数字脸部模型（供图：Tobias Houlton博士）

3500年来，这位战士的尸体一直安放在一片橄榄树林下的坟墓中，距离希腊南部的涅斯托耳王宫只有一小段路。在他周围，摆放了2000多件青铜时代的物品，包括金杯、戒指、项链、数百颗珍贵宝石、一把装饰华美的宝剑，还有皮洛斯的争战玛瑙，展现了精湛的雕刻技艺，让人叹为观止。

金柄匕首，原本放在格里芬战士胸前。（供图：辛辛那提大学古典学系涅斯托耳王宫发掘项目）

由于在这位战士身上发现了一块刻有“格里芬战士”的象牙牌，他因此得名，但这位古迈锡尼贵族的真实身份依然是个谜。

格里芬战士墓发掘现场的Sharon Stocker。（供图：辛辛那提大学古典学系涅斯托耳王宫发掘项目）

辛辛那提大学的考古学家Jack Davis和Sharon Stocker博士花了六个月的时间完成了墓地的考古挖掘。不过，他们发现了格里芬战士一具完整度极高的骨架，便立刻求助法医面部技术，希望能还原这位战士的真实容貌。

格里芬战士墓发掘平面图。（供图：辛辛那提大学古典学系涅斯托耳王宫发掘项目）

两位博士找到了生物人类学家Lynne Schepartz教授和面部人类学家Tobias Houlton博士，来协助这项任务，这个过程包含多个步骤，并不简单。Schepartz教授指导头骨碎片的挖掘，Houlton则负责头骨重建和格里芬战士的面部预测。

Houlton是苏格兰邓迪大学法医艺术和面部成像硕士课程的负责人和讲师，也是法医艺术家和该领域的专家，他曾与国际刑警组织、英国和南非的多家警署合作，通过面部近似法识别受害者身份，协助破案。

Houlton博士的工作已得到了《国家地理杂志》、史密森尼频道、英国广播公司第四电台等多家媒体的认可。

欲善事，先利器

Houlton在动身前往希腊、准备开始格里芬战士的重建工作时，带上了一台Artec Spider开云体育官方首页登录入口 。

Artec Spider现场完成的格里芬战士头骨。（供图：Tobias Houlton博士）

Spider可以用无创的方式采集形状各异的复杂物体，精度达亚毫米级，颅骨缝隙、超薄的骨片等高难度物体也能轻松捕获，因而成为全球法医专家和科研人员青睐的一款开云体育手机版登入 仪。

Houlton说：“我相信Spider可以完美融入我的工作流程。许多其他解决方案都需要我们来调整适应技术设备，而现在，我们每一步都不开Spider。”

Artec Studio中数字重建后的格里芬战士头骨。（供图：Tobias Houlton博士）

“从沉积物中取出头颅骨碎片前，我会先扫描这一层，精准记录这些碎片在沉积物中的位置和朝向。”

他补充道：“挖出后，我还会再次扫描每一块碎片，暂时把它们粘在一起，再扫描一次。这样一来，等到头骨数字重建时，Spider的扫描就能提供准确的头骨碎片副本，而那些挖掘现场的扫描数据，从考古角度而言，更是价值连城。”

穿透古代土壤的CT扫描

但在过去，研究者们只能把沉积物块从考古现场带到实验室。然后借助CT开云体育官方首页登录入口 ，试图把骨骼碎片分离出来。

不过，CT开云体育官方首页登录入口 无法将骨骼和沉积物区分开来，但却可以提供物体方位示意图，在后期提取格里芬战士骸骨时十分有用。

Houlton的扫描直接在Artec Studio中完成，每次扫描约一分钟，即可完整捕获每一块颅骨碎片和沉积层。

随后，这些扫描被加工制作成3D模型。值得一提的是，当时Houlton没有Geomagic Freeform软件，因此，格里芬战士头骨是完全依靠Artec Studio完成的。

Houlton博士表示：“使用Artec Studio对齐工具，可以很轻松地选中特定碎片，旋转并对齐至其他碎片。拼接碎片到最后为格里芬战士头骨完成数字重建，并没有耗费太久时间。”

传统铸模风险大，“数字铸模”来帮忙

谈起用传统铸模方式记录骨骸时，Houlton说道：“就说格里芬战士吧，许多头骨碎片都很脆弱，在过去，是没有办法安全铸模的。”

他继续解释道：“但是Artec Spider的‘数字铸模法’扫描碎片只要几秒钟，还能保护3D副本，不再有伤害原物的可能，也不会对原物造成任何风险。”

回到办公室，Houlton把格里芬战士头骨的数字副本从Artec Studio导出至Geomagic Freeform，进行面部近似。

Freeform：数字头骨重建和面部近似的首选

在Freeform中，重建人员可通过触控笔界面，直接感受到3D物体，无论对于学生还是资深从业者而言，这都是一款很优秀的工具。

Geomagic Freeform截图：即将用于面部近似的格里芬战士头骨。（供图：Tobias Houlton博士）

和传统的黏土面部近似法相比，Freeform可以在短短几秒钟内，与机构、数字艺术家完整地分享面部近似作品，无论他们身在何方。

更重要的是，和黏土法相比，数字近似法能完全避免损坏或遗失原物的风险。

Houlton对此进一步解释道：“现在，我们在Freeform完成面部近似后，如果原始头骨遗失或破损，如果人们对于预测面部存疑，可以随时能找回Spider的头骨扫描查看。”

Geomagic Freeform截图：格里芬战士面部近似进行时。（供图：Tobias Houlton博士）

“只要几秒钟，你就能核实头骨重建是否准确，不会有丝毫存疑。毕竟，看到Spider的扫描，就好比看到了真实头骨，”他说道。

Houlton和邓迪大学的学生分享了他们内部所有的Freeform工作流程使用技巧。

所以，无论他们是以面部近似专家的身份和警方、情报机构合作，还是作为CGI专家专攻电影、电视、电子游戏制作，都掌握了技术基础，可以把开云体育官方首页登录入口 开云体育手机版登入转变为栩栩如生的面部近似作品。

Freeform重建格里芬战士容貌

随着时间的推移，坟墓中的酸性土壤使格里芬战士几块薄面骨缺失，特别是鼻周附近，但Houlton用自己的方式填补了这些空缺。

他根据50张年龄与身材相仿的希腊人面部图像，构建了一个平均脸模板，并在Abrosoft FantaMorph中合并。平均脸体现了面部特征中的稳定趋势，帮助Houlton修复了个别细节无法确定的面部近似部分。

Geomagic Freeform – 使用组织深度标记重建格里芬战士容貌。（供图：Tobias Houlton博士）

在近似过程中，Houlton先插入眼部，随后是所有的组织深度标记（最多36处），最后插入肌肉和皮肤。在Freeform中，用户可以将这些面部特征作为独立对象来组织和标记，并保存在各自的文件夹中，对于面部近似而言，这项功能很有帮助。

格里芬战士容貌再现：从数字重建头骨到面部近似。（供图：Tobias Houlton博士）

此外，软件还能“看透”模型，“穿透”皮肤表层，确保软硬组织位置得当，免去了手动建模师经常要做的工作——切开黏土/模型蜡，检查内部的头骨铸模位置。

为何2D相片法不尽人意

当被问到2D相片和3D扫描在面部近似处理上的差异时，Houlton说道：“2D相片是无奈之举。为何这么说呢，因为这种方法很难衡量犬齿区附近的深度，而这个深度一定程度上可以提示鼻唇沟的形态。”

他继续说道：“通常来说，开云体育手机版登入 在精度和真实性两个方面完胜2D相片。”

事实上，Spider扫描覆盖的精准数据范围很广泛，工作人员完全可以直接根据扫描完成重建，无需将原始头骨作为参考模型。

Tobias Houlton博士在邓迪大学用Artec Space Spider扫描颅骨碎片。（供图：Tobias Houlton博士）

多年来，在多项国际项目中，Houlton正是这么做的。“依靠如此精准的开云体育手机版登入 ，我们可以足不出户，完成面部近似。”

如需制作面部近似的真实模型，无论是用于调查、法务还是其他目的，都能轻松导出近似作品，完成3D打印。

在实操过程中，完成面部近似后，还能和客户分享3D模型，即便是远在地球另一端，也能在几秒后到达。3D打印时，还能在屏幕上查看，几小时后，就能正常使用。

3D扫描与3D打印在人体解剖教育中的应用

邓迪大学的数字制造设备中，有28台不同的开云体育手机版登入 仪，Houlton和他的学生常常会将Spider的扫描3D打印出来，当然，还有邓迪大学其他几款开云体育官方首页登录入口 开云体育官方首页登录入口Eva和Space Spider的扫描。

Space Spider是Spider的替代品，它具有老款的全部功能，同时，还采用高级电子元件，新增了强大的温度稳定功能。

Artec Space Spider

几年前，经开云体育官方首页登录入口 三维金牌合作商Patrick Thorn的引荐，邓迪大学法医艺术和面部成像硕士项目就启用了开云体育官方首页登录入口 开云体育官方首页登录入口 ，作为课程的一部分。

在教育、文化遗产、法医、医疗等领域，Thorn具有丰富的开云体育手机版登入 经验，致力于理解客户真实需求，帮他们尽可能集成最佳解决方案。他还在英国各地为客户举行工作坊，足迹从康沃尔郡最南端一直到苏格兰北部。

让3D打印的逼真头骨、骨骼进课堂

3D打印对于在邓迪大学教授人体解剖学有多重要？Houlton这样回答：“我们经常使用3D打印的头骨和其他骨骼，因为这种模型处理方式对学习过程而好处多多。在这方面，开云体育官方首页登录入口 开云体育官方首页登录入口 又立了大功。”

他继续补充道：“打个比方，如果我们把Spider扫描的颅骨解剖结构3D打印出来，再和其他开云体育官方首页登录入口 完成的模型并排摆放，就会看到在细节、准确度、真实度等方面差异巨大。”

在过去一项案例分享中，邓迪大学就表态，他们会在每个学期不断加大3D扫描和打印的操作比重。

对于该校的医学和法医艺术学生而言，待到毕业时，他们就能熟练操作开云体育官方首页登录入口 开云体育手机版登入 仪，用短短几分钟，扫描人体206块骨骼，并转换成逼真的3D模型，直接用于AR、VR、3D打印，或在Freemform中进行面部近似。

无限可能：脸部分解、记载万人坑

最近一项项目中，Houlton需要和威特沃特斯兰德大学一起前往南非。届时，他需要和博士生、学术团队一起研究人体分解对于人脸的影响，找出死亡后尸体变化的程度，并确定这种变化对人脸识别有何影响。

此外，Houlton还希望能和奥尼克考古研究中心一起开展项目，在当地和非洲不同国家和地区，为万人坑遗址做好真实的记载工作。