中澳科研团队针对化石研究 开发出三维重建和可视化软件

记者从中国科学院古脊椎动物与古人类研究所(中科院古脊椎所)获悉，该所卢静副研究员和澳洲国立大学博士生胡雨致、澳国家计算中心阿杰·利马耶(Ajay Limaye)博士合作，在针对化石研究优化的三维重建和可视化计算机软件开发方面取得新进展。

这一推动当代高新技术应用于古生物研究的成果进展论文，近日已在学术期刊《皇家学会开放科学》上发表。

论文通讯作者卢静说，中澳科研团队以一组澳洲早泥盆世盾皮鱼化石的CT扫描数据为例，首次详细介绍三维成像数据处理软件“聚视体”(Drishti)最新版本中新开发的执行数据重建分割模块“聚视体数据绘制”(Drishti Paint)，聚视体软件三个模块之间的关系和交互，以及体积探索，体渲染的应用功能等内容。

使用Drishti Paint对澳洲早泥盆世盾皮鱼颌骨脉管结构进行三维重建。科研团队 供图

该研究论文还重点介绍了一种用于对体积数据进行阈值处理(即梯度阈值处理)的新工具，以及一种使用3D自由绘制工具(Freeform Painter)执行三维分割的新方法，这些新工具和工作流程可以实现更准确、更精确的重建、建模和3D打印。

卢静表示，团队的该项最新进展，为CT数据的分割和重建提供了新的工具和思路，对于精准分割体数据，优化三维重建，三维模型制作、渲染和3D打印效果具有重要意义。

据了解，X射线断层成像扫描技术(X-CT)能无损获取样本的内部结构形态，在包括古生物学在内的广泛领域已得到大量应用，这也对CT数据的处理，特别是其三维重建和可视化提出更高的需求。目前，市面上虽已有若干商业软件支持对CT数据的三维重建，但价格极为昂贵，且通常并没有针对生物形态学、比较解剖学和古生物学教学研究要求的特别优化。