破译亿万年密码:三维扫描技术如何“复活”晚白垩纪巨兽牛猎龙

应用案例

2025.11.17

      当科技与古生物学深度融合,化石不再是沉默的石头,而是可以向我们讲述演化故事的生命印记。

      在阿根廷的乌因库尔组(Huincul Formation),古生物学家们发现了一块属于维氏牛猎龙(Taurovenator violantei)的眶后骨。这种生活在晚白垩纪的大型鲨齿龙科兽脚类恐龙,逐渐被揭开神秘面纱。

      传统古生物研究长期受三大痛点制约:手绘记录效率低下且精度有限、复杂遗址环境中的直接测量易造成不可逆干扰、研究成果难以直观呈现给公众——牛猎龙化石的初期研究亦深陷此困境。如何在无损前提下实现化石标本的精准测绘,成为困扰研究团队的核心难题。而先临三维的高精度三维扫描技术,为破解这一困局提供了完美方案。


01
牛猎龙化石的数字化重建之路



三维扫描技术突破传统痛点

      过往,古生物学研究主要依赖野外考察、化石挖掘,而后对化石本体展开修复、装架及分析工作。这种传统研究方法不仅耗费大量时间与人力,更会给珍贵化石带来不可逆的损伤

      鉴于此,费尔南多·诺瓦斯博士(Dr. Fernando Novas)与马塞洛·巴勃罗·伊萨西教授(Prof. Marcelo Pablo Isasi)(牛猎龙研究团队核心研究成员),在吸收多方建议后,决定引入先临三维的EinScan Pro 2X Plus多功能手持三维扫描仪来实现牛猎龙化石原始数据的无损采集。

费尔南多·诺瓦斯博士与马塞洛·巴勃罗·伊萨西教授

费尔南多·诺瓦斯博士(右)与马塞洛·巴勃罗·伊萨西教授(左)

隶属于阿根廷国家科学技术研究委员会(CONICET)

      EinScan Pro 2X Plus多功能手持三维扫描仪精度最高可达0.04mm,最小点距达0.2毫米,可精准还原牛猎龙的几何尺寸与表面细节。研究团队同步使用相机拍摄化石高清贴图,与扫描获取的三维数据精准融合,高效生成兼具高精度与高保真度的彩色三维模型,为后续研究奠定坚实基础。

EinScan Pro 2X Plus多功能手持式三维扫描仪扫描牛猎龙骨骼化石场景

EinScan Pro 2X Plus多功能手持式三维扫描仪扫描牛猎龙骨骼化石场景


牛猎龙化石的数字复原之路

      获取原始三维数据后,将其导入专业三维软件进行处理与分析。对于存在部分缺失结构的情况,可参照对称侧结构,通过镜像反转操作实现缺失侧骨骼的复原。

      随后,依托研究团队在解剖学领域的深厚专业知识(包括骨骼定位与姿态推断),对离散的骨骼三维模型进行拼接,从而完成牛猎龙完整三维模型的数字化重建。

恐龙骨骼三维扫描数据

基于三维扫描数据重建恐龙骨骼模型
基于扫描数据重建恐龙骨骼模型



从数字模型到实体复刻

      完成数字重建后,研究团队再利用3D打印技术来实现化石模型的实体复刻。

      由于恐龙体型庞大,完整骨骼无法在常规打印机中一次性成型。研究团队将数字骨骼拆分为多个适合打印机尺寸、便于组装的小型部件,每个部件都设计了数字关节以方便后续拼接。

      为增强骨骼强度,制作团队在打印骨骼内部插入金属杆作为支撑,再向腔体中注入双组分硬质聚氨酯树脂以提升刚性。最后,将每块骨骼按照预设姿态安装到整体金属支架上,形成完整的独立展示骨架。

恐龙骨骼化石分块3D打印恐龙骨骼化石分块3D打印

牛猎龙完整骨架展示
牛猎龙完整骨架展示
牛猎龙完整骨架展示


02
三维数字化技术的应用价值


      牛猎龙化石的数字化实践,清晰展现了3D扫描与3D打印技术为古生物学研究带来的革命性突破,其核心价值集中体现在三大维度:

  • 标本保护升级:数字模型可替代原始化石用于日常研究与展示,大幅降低珍贵标本的损伤风险,实现永久保存。

  • 科研合作提速:三维数据可通过网络远程共享,为全球学者提供统一的形态学分析、精准测量与教学素材,打破地域限制。

  • 科普效能倍增:高还原度的实体模型与数字模型,能直观呈现古生物形态特征,让公众跨越时空阻隔,更清晰地理解生命演化历程。


03
技术拓展与未来展望


      先临三维EinScan Pro 2X Plus多功能手持三维扫描仪已在古生物研究领域积累了丰富实践经验,而技术的迭代升级正持续拓展应用边界。

      以EinScan Rigil多功能无线一体式手持三维扫描仪为代表的新型无线三维扫描设备,在延续高精度、高细节优势的基础上,凭借内置处理器与独立电源,大幅提升了古生物学家野外勘察的灵活机动能力,让古生物数字化研究更高效、更便捷。

      高精度三维扫描技术以科技之力复刻古生物形态,实现化石的永久数字化保存。它不仅为古生物学研究提供了全新方法论,更搭建起连接远古生命与现代公众的桥梁,让亿万年的演化故事得以更生动、更精准地传承。