三角恐龍
簡介
三角恐龍(Triceratops)對喜歡恐龍的人來說是非常親切、熟悉的恐龍。三角恐龍(Triceratops)在角龍屬中也是屬於巨大種類的一種，它身體長度達9m以上。而且，頭部長達2m，體重大概有12噸左右。其名稱地意義是『有三個角的面孔』。臉孔形狀各稍有不同，就其種類就已確定有十六種。還發現了生病或受傷的化石。三角恐龍是進化尾端的恐龍之一。它生存於白堊紀時代。那是恐龍家族幾近滅絕。三角恐龍得名於「三角蜥蜴」。這種恐龍身體強壯，可以再暴龍橫行的年代很好的保護自己。三角恐龍是食草動物。身長20英尺，頭加上三個角和瘦骨嶙峋的「髮飾」共長6.5英尺。
研究進展
為了數字化處理重建的三角恐龍頭部
，最棘手的問題就是怎樣精確地把7英尺長的頭骨和下顎從一個帶有不足2英尺的結構膜的3D System（3D系統）的SLA7000立體平版印刷器中輸出來。Shared Replicators的工作小組採取的辦法是把它們輸進3Dsystems的Lightyear軟件進行規劃和設置之前，用SolidView軟件把數據分為35個水平垂直的塊。數據文件就會單獨的輸出來，然後用一個圖像綁定程序把它們完整的連接起來。這個程序一般用於汽車航空工業界創建較大的原模型。
工作小組面臨的一個問題是要保持骨骼的完整性。當掃描工作基本結束後，複製工作所需的技術問題還沒得到解決，掃描技術人員和編輯數據的Andersen知道掃描數據將有利於建造一個小型模型，但是，當把此文件放大來創建全長的頭骨時，許多多邊形顯得太明顯。創建了許多有圓齒的部分而不是一個平滑的輪廓，這樣需要大量的手工操作去磨平和填充。"
在填充缺少的掃描數據以創建一個實心完整的表面的地方也遇到過類似的問題。恐龍頭骨只不過是一個褶皺體，血管和神經上會有許多裂縫可以創建複雜的幾何體，R因此，我們就有了一個高質量的恰好與嘴巴的齒齦線相匹配的紋理表面，這個紋理表面非常平滑，因為Andersen用數據填充了漏洞。"與NMNH的科學家一起，建模人員通過給SLA文件添加更多的輪廓數據來處理了這些地方。這樣，許多複雜的問題就被博物館的工作人員解決了。
基本資料
三角恐龍(Triceratops)對喜歡恐龍的人來說是非常親切、熟悉的恐龍。三角恐龍(Triceratops)在角龍屬中也是屬於巨大種類的一種，它身體長度達9m以上。
而且，頭部長達2m，體重大概有12噸左右。其名稱地意義是『有三個角的面孔』。臉孔形狀各稍有不同，就其種類就已確定有十六種。還發現了生病或受傷的化石。
三角恐龍相貌兇惡,是一種笨重的食草動物，以其臉上有三隻大角而聞名,一隻大角從鼻子的部位長出,另兩隻分別從兩隻眼睛上方長出。它生活在白堊紀後期，是恐龍大約在6500成年前滅絕前進化成最後的恐龍之一。成年三角恐龍可長到30英尺左右長，重達5噸。
形體特徵
生物學家從蒙大拿州東部的地域溪岩層收集了
大量三角恐龍化石，這些恐龍生存在距今1.455億年至6550萬年前的白堊紀晚期，死亡時處於不同的年齡段。它們的頭骨尺寸不小不一，小的與餐盤差不多，大的相當於一個人。在對這些頭骨進行研究時，兩位古生物學家發現，最年輕三角恐龍的小角在走向成熟過程中發生了變化。幼年三角恐龍的角向後彎曲，成年之後則指向前方。
三角恐龍獨特的頸部褶皺也同樣發生變化，幼年三角恐龍褶皺周圍的三角錐形骨逐漸趨於偏平並拉長，形成扇形骨盾。在這項為期10年的研究中，收集了一些處於不同發育時期並且保存完好的恐龍化石，最終得以發現恐龍從幼年走向成熟過程中身體發生的變化。能夠拿出可證明恐龍在發育過程中發生巨大變化的證據，例如角的方向。
生態習性
科學家在墨西哥發現一種生活於0.72億年前食草類三角恐龍
新物種，其脖頸長有褶皺裝飾、頭部有巨大三角骨，可能是用於向異性求愛，同時巨大的三角骨可防禦掠食者的攻擊。
三角恐龍新物種恐龍骨骼發現地點位於墨西哥戈拉維拉沙漠，該區域現今四處是岩石和仙人掌，但在恐龍時代這裡卻覆蓋着海洋，各種類型的恐龍生活在海岸旁，叢林中性情暴烈的暴龍伺機向獵物發動攻擊。古生物學家稱，目前已發現該新物種恐龍與三角龍有一定的親緣關係，三角恐龍是迄今陸地上頭部最大的動物。
目前發現的新物種恐龍體長約23英尺(7米)，略小於三角龍，頭部卻長有3英尺(0.9米)長的三角骨，脖頸的褶皺中還有一些小洞。幫助墨西哥考古學家完成該考古發現的美國猶他州國家歷史博物館館長斯科特·薩姆佩森稱，這種恐龍物命名將於今年底才揭曉。
這將是墨西哥發現並命名的第二種新恐龍物種，科學家在同一地區發現鴨嘴龍新物種，並將其命名為Velafrons coahuilensis。研究人員指出，這種頭部長三角骨的新物種恐龍很可能用巨大的角骨抵禦掠食者的攻擊。同時，這種華麗的「頭部盔甲」和頸部裝飾對於求愛儀式非常重要，巨大的三角骨展現出它們具有猛烈的撞擊力，就像羚羊等現今長角動物。
其頭部三角骨和頸部褶皺也是一種示愛裝飾，雌性恐龍很喜歡這個樣子。
這項恐龍新物種發現有助於進一步揭示白堊紀晚期北美洲西部南端生存的遠古恐龍物種。在白堊紀晚期，現今北美洲西部南端被從北極海洋至墨西哥灣的一個大型內陸海分離成兩個陸地，所形成的熱帶環境為眾多野生動物提供了完美的棲息地。
複製過程
美國史密森國家自然歷史博物館近日重新推出了一隻三角恐龍
的模型，參觀者們將有幸一睹這種在6500萬年前滅絕的龐然大物的廬山真面目。
這隻按真實比例鑄造的三角恐龍模型長約7米，由於這隻三角恐龍的化石是由科學家約翰.貝爾.哈徹在一個世紀前在懷俄明州發現的，所以博物館給這隻恐龍取名為「哈徹」。據古生物學家介紹，三角恐龍屬於食草類動物，體重可達5至6噸。三角恐龍的三個角，有兩個長在頭頂上，第三個角長在鼻子上，是用來保護自己的有力武器，這使它的腦袋十分龐大，估計有將近315公斤重。
史密森國家自然歷史博物館第一次展出這隻三角恐龍的化石是在1905年，當時引起了巨大的轟動。但是讓人們始料不及的是，這些化石雖然經受住了大自然數千萬年歲月風霜的考驗，卻因為博物館中的溫度、濕度、震動等變化，而出現了裂縫，變得越來越脆弱，再加上化石中所含有的黃鐵礦不斷累積，使化石面臨斷裂的危險。
為了挽救這些珍貴的化石，博物館在1998年停止了展覽，並着手按原樣複製出一個三角恐龍模型。古生物學家們首先用激光對這隻三角恐龍的化石進行了精密的掃描，並將所取得的數據存入電腦之中，然後按照一比六的比例複製出了一個骨架模型。
在複製過程中，古生物學家們對三角恐龍兩隻前腿張開的形狀做了調整。在過去的展覽中，三角恐龍的兩隻前腿分得很開，看上去象蜥蜴那樣。在六七十年代時，一些科學家就曾經對此提出異議，認為真實的情況並非如此，三角恐龍的兩隻前腿應該更直立一些，它們之間的距離也應該小一些。在這次複製過程中，古生物學家們利用那副按照一比六的比例擴大的骨架模型反覆研究關節之間怎樣咬合，並利用橡膠帶充當肌肉和肌腱組織，模擬各個關節的運動情況，並根據這些研究結果最終決定了模型的形狀。
雖然這個三角恐龍模型是用聚合材料製成的，但是人們還是可以在展覽中看到真的恐龍化石，包括恐龍的頭骨化石、肢體化石等，它們被裝在用樹脂玻璃製成的櫥窗中，以防止因溫度和濕度的變化而造成損壞。所有這些研究和複製工作共耗資220萬美元，其中約200萬美元來自捐贈的資金。
除了三角恐龍外，博物館中還將展出三角恐龍的近親、體積較小的兩角恐龍，以及性情殘暴的暴龍，這種食肉類恐龍是三角恐龍的天敵。
骨骼再創建過程
6-500萬年前，三角食素恐龍（稱之為「三角恐龍」）滅絕了
；如今，它的化石也將面臨着同樣的命運。世界上第一架三角恐龍的骨骼陳列近100年後，為了不讓骨骼進一步受到大氣的磨損，博物館不得不分解骨骼樣品，然後用複製品來替換。當着手開始這項重建工程時，為了糾正科學家在1905年創建恐龍骨骼時的不精確性，史密森國家歷史博物館的科學家們用一系列的數碼科技，包括3D掃描和立體平版印刷術重寫了歷史。
一架骨骼至少要由15隻類似的三角恐龍合成。使用不同個體的骨骼是很好的辦法，因為找到一個完全一樣的恐龍骨骼幾乎是不可能的。因此，在開始建造骨骼時，博物館的預備人員不得不作好臨時準備。由於三角恐龍的足骨很難找到，所以他們用與恐龍的形狀相似的其它動物的足骨來代替。當左骼骨和左肩胛骨要與它們的右部相匹配時，工作人員用了一個小頭骨和比右部小的左肱骨。
在1999年中旬分解骨骼之前，博物館與Scansite掃描服務隊簽訂了合同來監督化石掃描。在他們用複製品取代骨骼樣本之前，這個程序將會提供給科學家們一個樣本的數字檔案。一旦化石拆下來，工作小組也抓住有利時機對大部分的化石逐個的進行掃描。
據Scansite的共同創辦人Lisa Federici所知，除了拆卸（化石），最重要的一步就是獲得3D數據。一旦獲得數據，許多免費或付點兒薪金的賣主會提供另外一些數字應用程序。掃描是聯繫真實世界和計算機的無形的紐帶，它特別適合於恐龍化石，很難找到另外的在不損壞樣本的情況下就能測量器官形狀的方法。
玩具製造廠商Hasbro根據掃描數據用一個3D系統的SLA7000立體平版印刷機器創建了與原化石的比例為1:6的模型。這些塑膠狀的模型能讓博物館的古生物學家容易的操作縮小了的骨骼節點來檢測有關恐龍的運動範圍的理論，並幫助工作人員為新骨骼確定一個更精確自然的姿勢。另外一些公司為頭骨和一些特定骨骼創建了大小尺寸一樣的替代品。
將掃描數字化
Scansite和它的轉包商用一個Steinbichler Optotechnik
OptoTrak（光學追蹤）掃描系統收集了所有的恐龍數據，在它分解之前，將原骨骼的關鍵頂點進行數字化處理。通過在骨骼上設置約100個頂點作為標記，工作人員捕捉到了恐龍原有的陳列姿勢，這樣，250多個骨骼和骨骼碎片的複製品就能重新組裝成原來的姿勢。
當骨骼拆卸下來後，工作人員用高分辨率的掃描儀從挑選出的100多個上等骨骼中搜集數據。 對於大部分的小骨骼，他們用的是Cyberware激光掃描儀，它從一個放置在淺盆狀器具上的物體獲得頂點數據。對於大骨骼他們用一個Steinbichler Comet掃描儀--一個在三角架上運行的輕便光學掃描儀。
將恐龍的6.5英尺長、帶有一個後褶皺和複雜的內部孔穴的頭骨進行數字化處理是另外一個挑戰。因為它的脆弱性和重量（連附在上面的木質和鋼的支撐物大約有500至600磅），工作人員不得不在拆卸之前對它進行掃描，為Comet掃描儀造成許多視覺麻煩。
三個星期的掃描工作後，工作人員獲得了總容量為20GB的將近200個頂點陣數據的文件，然後把它們交給處理頂點陣數據的Virtual Surfaces公司的主席Art Andersen來編輯一隻虛擬恐龍。他說："由於頭骨很特別，數據中有許多漏洞，所以我必須用鏡面反射其它的部位（鏡面成像）的方法補充數據，以此來創建一個固體模型。"解決不完整的頭骨數據問題後，Andersen得到了Nvision公司的幫助，為了捕捉後褶皺里難以接觸的地方的詳細資料，Nvision公司使用了附在一個FARO機械臂上的輕便的ModelMaker激光掃描儀。
Andersen還刪除了一些與附在化石上的鋼質支撐物連在一起的掃描頂點，這樣，虛擬骨骼就更類似於化石的初始形狀。
為了使頭骨數據有利於製作動畫和（恐龍）原形，Andersen用SDRC（Structural Dynamics Research Corporation結構動力學研究公司）的在DEC Alpha工作室運作的Imageware Surfacer軟件。亞採樣點陣數據的過程是一個配平行為，Andersen必須要保留足夠的頂點為一些特殊的應用軟件提供極為精確的數據，但不要保留太多，以致損壞計算機。
利用Surfacer軟件，Andersen為每個骨骼多邊形化處理了亞採樣點陣數據，然後，通過從（骨骼）樣本的反面對對稱骨骼進行鏡面成像來為難以處理的骨骼（左肱骨、髂骨和肩胛骨）創建一個新的、完整版本。接下來，利用從掃描數據中得來的固定頂點，他在虛擬空間裡重建了原有的骨骼姿勢。
為了給肱骨、髂骨和肩胛骨的配偶創建原形，Satellite Models公司的經理Kelly Hand用Solid Concept公司的SolidView快速成原形軟件來觀察Andersen提供的STL（Standard Template Library標準模板庫）文件，並創建了對稱骨骼的鏡面圖像。然後，把文件輸進Vero International Software（英國）公司的Visi-Series CAD/CAM軟件，為了用CNC五軸碾磨機來製造無數的工具通道，此軟件中，每個骨骼平均撰寫有40個程序。
把（骨骼）碾磨的過程比作開始開鑿化石的過程，這兩個程序都是用一個大的材料堵塞器來開始運作的，被阻塞過剩下來的材料要經過小型工具的過濾直到最終的"骨骼"顯露出來。
3英尺長的肱骨和肩胛骨很容易通過一個像泡沫狀物質的Renshape阻塞器。相反，包含有許多懸垂和腰部骨的5英尺長的髂骨就很難通過了，需要從CAD圖像中把突出的數據切除並單獨碾磨它們，然後把它們粘貼成整體並進行整體碾磨。