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¿Podemos obtener resultados fiables de modelos 3D de las colecciones científicas de los Museos para hacer ciencia si usamos freeware?

Un estudio recientemente publicado en la revista Vertebrate Zoology por investigadores del Museu de Ciències Naturals de Barcelona con modelos 3D, muestra que el error es despreciable cuando se miden los cráneos digitalmente o a mano si se usa freeware y un equipamiento sencillo, lo que permite su uso científico y abre la posibilidad para obtener buenos modelos 3D a Museos con menor presupuesto.

El uso de modelos 3D provenientes de las colecciones científicas de los Museos de historia natural se está convirtiendo en un elemento fundamental en actividades educativas dirigidas al público general y en la investigación científica. Usar los modelos virtuales tiene diferentes ventajas, ya que permite apreciar las colecciones a través de visitas virtuales a las exposiciones y evitar manipulaciones innecesarias en la investigación científica, además de permitir a los investigadores estudiar los materiales sin tener que visitar físicamente las colecciones.

 

Sin embargo, la generación de modelos virtuales se enfrenta con dos retos. En primer lugar, un científico que desee medir los diferentes aspectos de un esqueleto de un animal debe estar seguro que aquellas mediciones que realice se correspondan con el original (como si tuviera el espécimen en su mano). Por otra parte, las metodologías y su software asociado tradicionalmente han sido relativamente costosos de usar lo que ha limitado su uso en museos con presupuestos más modestos. En los últimos años, se han desarrollado metodologías más económicas en el escaneo de estos modelos 3D con el uso de freeware y menor demanda del hardware para poder desarrollar estos modelos. Aunque estos softwares no son tan buenos como los de pago, los resultados son, previsiblemente, similares. Surge entonces la pregunta de hasta qué punto son suficientemente fiables para poder ser usados en la investigación científica.

El objetivo de este estudio fue determinar el grado de error en las mediciones tomadas de modelos 3D y sus originales usando cráneos del erizo moruno (Atelerix algirus) mediante un freeware y un hardware doméstico. Para ello, se midió la repetibilidad de cuatro mediciones biométricas de cráneos que permiten caracterizar a esta especie. La repetibilidad es un valor que nos indica cómo de grande es el error causado por un observador cuando realiza una medida de una misma cosa dos o más veces. Si los modelos eran fiables se esperaría que la repetibilidad fuera muy alta (o lo que es los mismo, el error cometido era despreciable). Se generaron modelos 3D de cráneos de los ejemplares de la colección del Museu de Ciències Naturals de Barcelona y el mismo observador realizó las cuatro medidas biométricas de los cráneos usando tres metodologías diferentes: medición del original a mano; medición de modelos 3D proyectados en una pantalla sin zoom (es decir, replicando el tamaño original del cráneo) y medición de modelos 3D proyectados en una pantalla con el máximo zoom posible (para ver si el zoom disminuía el error de medición respecto al original).

Los resultados mostraron que el error era despreciable cuando se medían los cráneos digitalmente o a mano, de manera que los modelos realizados con freeware y un equipamiento sencillo permitían su uso en la investigación científica de forma fiable. No obstante, los datos sugieren que las mediciones definidas por bordes del cráneo son más fiables que aquellas en las que se toman mediciones a partir de suturas (consecuencia del proceso de fusión del cráneo en el modelo 3D), fundamentalmente debido al contraste obtenido en el acabado de los modelos 3D. Los resultados abren la posibilidad de realizar modelos 3D fiables para su uso científico en los museos con menos recursos económicos.

Este estudio se enmarca dentro de un proyecto de creación de un atlas de imágenes 3D de elementos esqueléticos de la colección de vertebrados que el Museu de Ciències Naturals de Barcelona está llevando a cabo actualmente.

Referencia:

Quesada, J., Aurell-Garrido, J.; Gago,S.; Boet, O. & García-Franquesa, E. 2016. Measurement errors in 3D models used in osteometric data research with freeware: a test using skulls of the Algerian hedgehog (Atelerix algirus). Vertebrate Zoology, 66(3):411-418

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