3D打印首次呈現(xiàn)海豚眼中人類形象

魔猴君  科技前沿   3441天前

海豚是世界上最迷人的動物之一，這在很大程度上是由于它們的聰明以及喜歡與人類接觸。那么人類在它的眼中形象時什么樣的呢？作為一種水下生物，海豚很大程度上主要依靠其出色的聽力，它甚至可以通過自己產(chǎn)生聲音的回聲來確定對象的形狀。

如今，來自美國邁阿密和英國的海豚專家已經(jīng)掌握了這種聲波成像技術(shù)——也叫回聲定位（echolocation）從——并且3D打印出了海豚通過他們的回聲所“看”到的人類形象。

研究人員利用海豚的回聲定位創(chuàng)建的第一個3D打印的人像——“一只海豚的眼中所見！”

這個有趣的成果是由SpeakDolphin的海豚專家完成的，SpeakDolphin是一家旨在擴(kuò)大海豚和人類之間溝通的非盈利性研究組織。它是Jack和Donna Kassewitz夫妻于2000年成立的，迄今已經(jīng)獲得了很多有趣的研究突破。

但是，這一次肯定是最引人注目的。Jack Kassewitz說：“十幾年來，我們一直在與海豚溝通。”他解釋說，海豚聽力是很好，它通過回聲定位，單憑聲音就能夠辨別出對象的大量細(xì)節(jié)。“當(dāng)發(fā)現(xiàn)海豚不用暴露在回聲定位實(shí)驗(yàn)中，僅憑錄下的海豚聲音就能夠以92%的準(zhǔn)確率識別出對象時，我們就開始尋找這種能夠通過聲音來看到對象的方式。”他解釋道。

Kassewitz夫婦得到了聲波成像工具CymaScope的發(fā)明者John Stuart Reid的幫助，首先嘗試他們能夠通過海豚的聲音錄音看到什么。“CymaScope是首個將聲音和震動轉(zhuǎn)化為可視化圖像——也被稱為聲流學(xué)（cymatics）的儀器。”Reid解釋說。它使得用戶將水表面的聲波振動轉(zhuǎn)化為視覺形象。“當(dāng)海豚使用它的高頻聲束掃描對象時，每個短促的滴答聲就捕獲一幅靜止的圖像，有點(diǎn)類似于相機(jī)拍照。”他補(bǔ)充說。

從本質(zhì)上說，Reid認(rèn)為，海豚使用的是一種天然的3D掃描儀。所以基于同樣原理，Reid使用這些回聲定位錄音來捕獲清晰可辨的二維圖像，使用這些錄音海豚可以正確地定位一個花盆、一個立方體、一個加號標(biāo)志，甚至一個人類。這些圖像隨后被傳給3D Systems，由后者將這些2D圖像結(jié)合在一起，形成一個可3D打印的.vrml文件，然后在該公司的Projet 660 3D打印機(jī)上打印出來。就這樣，海豚的視覺被活生生地展現(xiàn)在了真實(shí)世界里。

海豚專家們對這一結(jié)果興奮不已。“當(dāng)3D Systems的團(tuán)隊(duì)首次成功地打印出一個（海豚看到的）立方體時我們已經(jīng)感到很興奮。”他們說：“而當(dāng)看到這個3D打印出的人像時我們都說不出話了。這是有史以來第一次，我們能夠清楚地知道鯨目動物通過聲音看到了什么。幾乎每一個實(shí)驗(yàn)都給我們帶來了有著更多細(xì)節(jié)的更多圖片。”

那么，海豚研究人員們的下一步計(jì)劃是什么呢?雖然這個3D打印的、能夠證明海豚看到和它們溝通方式的有形證據(jù)很酷，而現(xiàn)在他們試圖發(fā)現(xiàn)的是海豚是如何在自己的群體中共享這些定位圖像的——也就是他們的語言功能是什么。