三角恐龙查看源代码讨论查看历史
三角恐龙这是在大寂灭前出现的最后的恐龙种类之一。三角恐龙是四肢动物，身体上有一块大型骨质褶边和三个角，和现代的犀牛看起来有些相似 。[1]
简介
三角恐龙(Triceratops)对喜欢恐龙的人来说是非常亲切、熟悉的恐龙。三角恐龙(Triceratops)在角龙属中也是属于巨大种类的一种，它身体长度达9m以上。而且，头部长达2m，体重大概有12吨左右。其名称地意义是‘有三个角的面孔’。脸孔形状各稍有不同，就其种类就已确定有十六种。还发现了生病或受伤的化石。三角恐龙是进化尾端的恐龙之一。它生存于白垩纪时代。那是恐龙家族几近灭绝。三角恐龙得名于“三角蜥蜴”。这种恐龙身体强壮，可以再暴龙横行的年代很好的保护自己。三角恐龙是食草动物。身长20英尺，头加上三个角和瘦骨嶙峋的“发饰”共长6.5英尺。
研究进展
为了数字化处理重建的三角恐龙头部
，最棘手的问题就是怎样精确地把7英尺长的头骨和下颚从一个带有不足2英尺的结构膜的3D System（3D系统）的SLA7000立体平版印刷器中输出来。Shared Replicators的工作小组采取的办法是把它们输进3Dsystems的Lightyear软件进行规划和设置之前，用SolidView软件把数据分为35个水平垂直的块。数据文件就会单独的输出来，然后用一个图像绑定程序把它们完整的连接起来。这个程序一般用于汽车航空工业界创建较大的原模型。
工作小组面临的一个问题是要保持骨骼的完整性。当扫描工作基本结束后，复制工作所需的技术问题还没得到解决，扫描技术人员和编辑数据的Andersen知道扫描数据将有利于建造一个小型模型，但是，当把此文件放大来创建全长的头骨时，许多多边形显得太明显。创建了许多有圆齿的部分而不是一个平滑的轮廓，这样需要大量的手工操作去磨平和填充。"
在填充缺少的扫描数据以创建一个实心完整的表面的地方也遇到过类似的问题。恐龙头骨只不过是一个褶皱体，血管和神经上会有许多裂缝可以创建复杂的几何体，R因此，我们就有了一个高质量的恰好与嘴巴的齿龈线相匹配的纹理表面，这个纹理表面非常平滑，因为Andersen用数据填充了漏洞。"与NMNH的科学家一起，建模人员通过给SLA文件添加更多的轮廓数据来处理了这些地方。这样，许多复杂的问题就被博物馆的工作人员解决了。
基本资料
三角恐龙(Triceratops)对喜欢恐龙的人来说是非常亲切、熟悉的恐龙。三角恐龙(Triceratops)在角龙属中也是属于巨大种类的一种，它身体长度达9m以上。
而且，头部长达2m，体重大概有12吨左右。其名称地意义是‘有三个角的面孔’。脸孔形状各稍有不同，就其种类就已确定有十六种。还发现了生病或受伤的化石。
三角恐龙相貌凶恶,是一种笨重的食草动物，以其脸上有三只大角而闻名,一只大角从鼻子的部位长出,另两只分别从两只眼睛上方长出。它生活在白垩纪后期，是恐龙大约在6500成年前灭绝前进化成最后的恐龙之一。成年三角恐龙可长到30英尺左右长，重达5吨。
形体特征
生物学家从蒙大拿州东部的地域溪岩层收集了
大量三角恐龙化石，这些恐龙生存在距今1.455亿年至6550万年前的白垩纪晚期，死亡时处于不同的年龄段。它们的头骨尺寸不小不一，小的与餐盘差不多，大的相当于一个人。在对这些头骨进行研究时，两位古生物学家发现，最年轻三角恐龙的小角在走向成熟过程中发生了变化。幼年三角恐龙的角向后弯曲，成年之后则指向前方。
三角恐龙独特的颈部褶皱也同样发生变化，幼年三角恐龙褶皱周围的三角锥形骨逐渐趋于偏平并拉长，形成扇形骨盾。在这项为期10年的研究中，收集了一些处于不同发育时期并且保存完好的恐龙化石，最终得以发现恐龙从幼年走向成熟过程中身体发生的变化。能够拿出可证明恐龙在发育过程中发生巨大变化的证据，例如角的方向。
生态习性
科学家在墨西哥发现一种生活于0.72亿年前食草类三角恐龙
新物种，其脖颈长有褶皱装饰、头部有巨大三角骨，可能是用于向异性求爱，同时巨大的三角骨可防御掠食者的攻击。
三角恐龙新物种恐龙骨骼发现地点位于墨西哥戈拉维拉沙漠，该区域现今四处是岩石和仙人掌，但在恐龙时代这里却覆盖着海洋，各种类型的恐龙生活在海岸旁，丛林中性情暴烈的暴龙伺机向猎物发动攻击。古生物学家称，目前已发现该新物种恐龙与三角龙有一定的亲缘关系，三角恐龙是迄今陆地上头部最大的动物。
目前发现的新物种恐龙体长约23英尺(7米)，略小于三角龙，头部却长有3英尺(0.9米)长的三角骨，脖颈的褶皱中还有一些小洞。帮助墨西哥考古学家完成该考古发现的美国犹他州国家历史博物馆馆长斯科特·萨姆佩森称，这种恐龙物命名将于今年底才揭晓。
这将是墨西哥发现并命名的第二种新恐龙物种，科学家在同一地区发现鸭嘴龙新物种，并将其命名为Velafrons coahuilensis。研究人员指出，这种头部长三角骨的新物种恐龙很可能用巨大的角骨抵御掠食者的攻击。同时，这种华丽的“头部盔甲”和颈部装饰对于求爱仪式非常重要，巨大的三角骨展现出它们具有猛烈的撞击力，就像羚羊等现今长角动物。
其头部三角骨和颈部褶皱也是一种示爱装饰，雌性恐龙很喜欢这个样子。
这项恐龙新物种发现有助于进一步揭示白垩纪晚期北美洲西部南端生存的远古恐龙物种。在白垩纪晚期，现今北美洲西部南端被从北极海洋至墨西哥湾的一个大型内陆海分离成两个陆地，所形成的热带环境为众多野生动物提供了完美的栖息地。
复制过程
美国史密森国家自然历史博物馆近日重新推出了一只三角恐龙
的模型，参观者们将有幸一睹这种在6500万年前灭绝的庞然大物的庐山真面目。
这只按真实比例铸造的三角恐龙模型长约7米，由于这只三角恐龙的化石是由科学家约翰.贝尔.哈彻在一个世纪前在怀俄明州发现的，所以博物馆给这只恐龙取名为“哈彻”。据古生物学家介绍，三角恐龙属于食草类动物，体重可达5至6吨。三角恐龙的三个角，有两个长在头顶上，第三个角长在鼻子上，是用来保护自己的有力武器，这使它的脑袋十分庞大，估计有将近315公斤重。
史密森国家自然历史博物馆第一次展出这只三角恐龙的化石是在1905年，当时引起了巨大的轰动。但是让人们始料不及的是，这些化石虽然经受住了大自然数千万年岁月风霜的考验，却因为博物馆中的温度、湿度、震动等变化，而出现了裂缝，变得越来越脆弱，再加上化石中所含有的黄铁矿不断累积，使化石面临断裂的危险。
为了挽救这些珍贵的化石，博物馆在1998年停止了展览，并着手按原样复制出一个三角恐龙模型。古生物学家们首先用激光对这只三角恐龙的化石进行了精密的扫描，并将所取得的数据存入电脑之中，然后按照一比六的比例复制出了一个骨架模型。
在复制过程中，古生物学家们对三角恐龙两只前腿张开的形状做了调整。在过去的展览中，三角恐龙的两只前腿分得很开，看上去象蜥蜴那样。在六七十年代时，一些科学家就曾经对此提出异议，认为真实的情况并非如此，三角恐龙的两只前腿应该更直立一些，它们之间的距离也应该小一些。在这次复制过程中，古生物学家们利用那副按照一比六的比例扩大的骨架模型反复研究关节之间怎样咬合，并利用橡胶带充当肌肉和肌腱组织，模拟各个关节的运动情况，并根据这些研究结果最终决定了模型的形状。
虽然这个三角恐龙模型是用聚合材料制成的，但是人们还是可以在展览中看到真的恐龙化石，包括恐龙的头骨化石、肢体化石等，它们被装在用树脂玻璃制成的橱窗中，以防止因温度和湿度的变化而造成损坏。所有这些研究和复制工作共耗资220万美元，其中约200万美元来自捐赠的资金。
除了三角恐龙外，博物馆中还将展出三角恐龙的近亲、体积较小的两角恐龙，以及性情残暴的暴龙，这种食肉类恐龙是三角恐龙的天敌。
骨骼再创建过程
6-500万年前，三角食素恐龙（称之为“三角恐龙”）灭绝了
；如今，它的化石也将面临着同样的命运。世界上第一架三角恐龙的骨骼陈列近100年后，为了不让骨骼进一步受到大气的磨损，博物馆不得不分解骨骼样品，然后用复制品来替换。当着手开始这项重建工程时，为了纠正科学家在1905年创建恐龙骨骼时的不精确性，史密森国家历史博物馆的科学家们用一系列的数码科技，包括3D扫描和立体平版印刷术重写了历史。
一架骨骼至少要由15只类似的三角恐龙合成。使用不同个体的骨骼是很好的办法，因为找到一个完全一样的恐龙骨骼几乎是不可能的。因此，在开始建造骨骼时，博物馆的预备人员不得不作好临时准备。由于三角恐龙的足骨很难找到，所以他们用与恐龙的形状相似的其它动物的足骨来代替。当左骼骨和左肩胛骨要与它们的右部相匹配时，工作人员用了一个小头骨和比右部小的左肱骨。
在1999年中旬分解骨骼之前，博物馆与Scansite扫描服务队签订了合同来监督化石扫描。在他们用复制品取代骨骼样本之前，这个程序将会提供给科学家们一个样本的数字档案。一旦化石拆下来，工作小组也抓住有利时机对大部分的化石逐个的进行扫描。
据Scansite的共同创办人Lisa Federici所知，除了拆卸（化石），最重要的一步就是获得3D数据。一旦获得数据，许多免费或付点儿薪金的卖主会提供另外一些数字应用程序。扫描是联系真实世界和计算机的无形的纽带，它特别适合于恐龙化石，很难找到另外的在不损坏样本的情况下就能测量器官形状的方法。
玩具制造厂商Hasbro根据扫描数据用一个3D系统的SLA7000立体平版印刷机器创建了与原化石的比例为1:6的模型。这些塑胶状的模型能让博物馆的古生物学家容易的操作缩小了的骨骼节点来检测有关恐龙的运动范围的理论，并帮助工作人员为新骨骼确定一个更精确自然的姿势。另外一些公司为头骨和一些特定骨骼创建了大小尺寸一样的替代品。
将扫描数字化
Scansite和它的转包商用一个Steinbichler Optotechnik
OptoTrak（光学追踪）扫描系统收集了所有的恐龙数据，在它分解之前，将原骨骼的关键顶点进行数字化处理。通过在骨骼上设置约100个顶点作为标记，工作人员捕捉到了恐龙原有的陈列姿势，这样，250多个骨骼和骨骼碎片的复制品就能重新组装成原来的姿势。
当骨骼拆卸下来后，工作人员用高分辨率的扫描仪从挑选出的100多个上等骨骼中搜集数据。 对于大部分的小骨骼，他们用的是Cyberware激光扫描仪，它从一个放置在浅盆状器具上的物体获得顶点数据。对于大骨骼他们用一个Steinbichler Comet扫描仪--一个在三角架上运行的轻便光学扫描仪。
将恐龙的6.5英尺长、带有一个后褶皱和复杂的内部孔穴的头骨进行数字化处理是另外一个挑战。因为它的脆弱性和重量（连附在上面的木质和钢的支撑物大约有500至600磅），工作人员不得不在拆卸之前对它进行扫描，为Comet扫描仪造成许多视觉麻烦。
三个星期的扫描工作后，工作人员获得了总容量为20GB的将近200个顶点阵数据的文件，然后把它们交给处理顶点阵数据的Virtual Surfaces公司的主席Art Andersen来编辑一只虚拟恐龙。他说："由于头骨很特别，数据中有许多漏洞，所以我必须用镜面反射其它的部位（镜面成像）的方法补充数据，以此来创建一个固体模型。"解决不完整的头骨数据问题后，Andersen得到了Nvision公司的帮助，为了捕捉后褶皱里难以接触的地方的详细资料，Nvision公司使用了附在一个FARO机械臂上的轻便的ModelMaker激光扫描仪。
Andersen还删除了一些与附在化石上的钢质支撑物连在一起的扫描顶点，这样，虚拟骨骼就更类似于化石的初始形状。
为了使头骨数据有利于制作动画和（恐龙）原形，Andersen用SDRC（Structural Dynamics Research Corporation结构动力学研究公司）的在DEC Alpha工作室运作的Imageware Surfacer软件。亚采样点阵数据的过程是一个配平行为，Andersen必须要保留足够的顶点为一些特殊的应用软件提供极为精确的数据，但不要保留太多，以致损坏计算机。
利用Surfacer软件，Andersen为每个骨骼多边形化处理了亚采样点阵数据，然后，通过从（骨骼）样本的反面对对称骨骼进行镜面成像来为难以处理的骨骼（左肱骨、髂骨和肩胛骨）创建一个新的、完整版本。接下来，利用从扫描数据中得来的固定顶点，他在虚拟空间里重建了原有的骨骼姿势。
为了给肱骨、髂骨和肩胛骨的配偶创建原形，Satellite Models公司的经理Kelly Hand用Solid Concept公司的SolidView快速成原形软件来观察Andersen提供的STL（Standard Template Library标准模板库）文件，并创建了对称骨骼的镜面图像。然后，把文件输进Vero International Software（英国）公司的Visi-Series CAD/CAM软件，为了用CNC五轴碾磨机来制造无数的工具通道，此软件中，每个骨骼平均撰写有40个程序。
把（骨骼）碾磨的过程比作开始开凿化石的过程，这两个程序都是用一个大的材料堵塞器来开始运作的，被阻塞过剩下来的材料要经过小型工具的过滤直到最终的"骨骼"显露出来。
3英尺长的肱骨和肩胛骨很容易通过一个像泡沫状物质的Renshape阻塞器。相反，包含有许多悬垂和腰部骨的5英尺长的髂骨就很难通过了，需要从CAD图像中把突出的数据切除并单独碾磨它们，然后把它们粘贴成整体并进行整体碾磨。