你有沒有想過坐在恐狼對面吃早餐，或者舒適地在客廳裡觀看劍齒虎咆哮？這些冰河時代動物已經滅絕超過 10,000 年了，但科學家們正在讓他們重獲新生——虛擬地。
該團隊開發了在洛杉磯蘭喬拉布雷亞遺址（更廣為人知的名稱是拉布雷亞瀝青坑）發現的一些冰河時代動物的三維動畫模型。洛杉磯縣自然歷史博物館、拉布雷亞瀝青坑和博物館以及南加州大學的研究人員與一家影片遊戲開發公司合作構建了這些模型，並將其成果應用於增強現實（AR）博物館展覽，以及基於智慧手機的增強現實體驗平臺，例如 Snapchat 和 Instagram。該研究於 3 月 2 日發表在《古生物電子學》雜誌上。
該團隊希望將科學準確的模型帶給更廣泛的受眾，從而鼓勵古生物藝術變得更加嚴謹。這種流派包括繪畫、雕塑和其他史前生物的藝術重建，它基於科學證據，但也可能容易出錯。“古生物藝術是對已滅絕動物的一種假設，”該研究的合著者、洛杉磯縣自然歷史博物館的古生物學家和展覽開發人員馬特·戴維斯說。“問題在於，我們對待古生物藝術的嚴謹程度與對待其他科學研究不同。”合著者、古生物學家和拉布雷亞瀝青坑的挖掘現場主任艾米麗·林賽對此表示贊同。她將古生物藝術描述為“一個非常酷、富有想象力的空間，它與科學重疊。但藝術家們公開為他們的科學選擇辯護的情況幾乎從未發生過。”
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林賽舉例說，在拉布雷亞瀝青坑博物館外的湖坑外，有一座雕塑，描繪了一隻哥倫比亞猛獁象正在沉入湖坑中——這種描繪可能會使人們誤以為瀝青池就像流沙。實際上，它們只有幾釐米深，所以動物們被困在裡面就像蒼蠅被粘在粘蠅紙上一樣，而不是溺死在裝滿蜂蜜的罐子裡。“那是拉布雷亞瀝青坑最具標誌性的形象，並且已經在流行文化中傳播了數千次，”林賽說。
該團隊最初的目標是研究增強現實能在多大程度上提高博物館參觀者的參與度。“人們一直在博物館中推銷新技術，”戴維斯說，“但實際上很少有研究表明人們在增強現實中學習效果更好。”為了測試這項技術，科學家們決定在瀝青坑博物館實施多個增強現實展覽。這些展覽將展出在過去一個世紀左右在瀝青坑中發現的數百種動植物化石中的一部分。在進行了一項規模雖小但前景可觀的增強現實試點研究後，研究人員尋找更準確的增強現實資源以進行更大規模的研究，但立即遇到了障礙：經過同行評審的、科學準確的冰河時代動植物增強現實模型並不存在，林賽說。因此，他們決定自己製作。
研究人員使用低多邊形或“低模”圖形重新建立了 13 種流行的冰河時代動物——包括恐狼、劍齒虎、美洲獅和哥倫比亞猛獁象。低模圖形由多邊形構成，多邊形是二維的，通常是三角形的形狀，它們合併在一起形成一個三維圖形。
西部馬的低多邊形或低模模型。圖片來源：《在拉布雷亞瀝青坑為增強現實設計基於科學的古生物藝術》，作者：Matt Davis 等人，《古生物電子學》，文章編號：25.1.a9。線上釋出於 2022 年 3 月 (CC BY 4.0)
儘管這種風格外觀呈塊狀，但它為模型帶來了一些優勢。低模圖形起源於 3D 動畫的早期，當時計算機處理能力遠不如今天。由於它們對處理能力的要求不高，因此現代計算機或智慧手機很容易渲染它們。南加州大學計算機科學家和研究合著者比爾·斯沃特豪特說，由於低模圖形長期以來一直用於影片遊戲，因此已成為公眾接受的動畫風格。
由於低模圖形本質上更加抽象，因此它們還可以減少藝術家在嘗試建立更逼真的東西時出現的古生物藝術不準確之處。在這些情況下，重建者必須對化石很少告訴我們的事物做出不明智的猜測，例如毛皮的紋理或複雜的圖案。“這種方法的新穎之處在於，它使我們不必過度承諾細節，”斯沃特豪特說。
該團隊沒有猜測未知數，而是專注於融入關於這些冰河時代動物的外觀和行為的最新古生物學發現。“我們問道，‘關於巨型地懶如何行走、恐狼可能發出什麼聲音或西部駱駝可能有幾個駝峰的最新科學是什麼？’”林賽說。
“哈倫地懶的低模模型。圖片來源：《在拉布雷亞瀝青坑為增強現實設計基於科學的古生物藝術》，作者：Matt Davis 等人，《古生物電子學》，文章編號：25.1.a9。線上釋出於 2022 年 3 月 (CC BY 4.0)
“古生物藝術絕對可以激發好奇心，”弗吉尼亞理工大學地球科學博物館的博物館和藏品經理瑪麗亞·格林說，她沒有參與這項研究。“但準確性很重要，因為它能夠傳達關於化石記錄中新發現的科學資訊。”
研究人員現在正在增強現實展覽中使用他們的模型，並繼續收集和分析關於這項技術如何影響博物館參觀者的參與度和學習的資料。他們仍處於這個過程的早期階段——這些展覽尚未向公眾完全開放——但根據戴維斯的說法，增強現實看起來像是對現有技術的有希望的補充，而不是傳統學習工具的替代品。
該團隊還在社交媒體上提供了他們的模型，以便人們可以在家中探索這些動物。南加州大學學習科學主任、合著者本傑明·奈看到了增強現實在博物館環境之外的價值。“我認為，最終，增強現實將成為一項非常有影響力的學習技術，因為你正在向現實世界新增東西，”他說。“它使人們能夠在其他物理和社交環境中看到自己。”例如，使用 Snapchat 將恐狼投放到你的客廳，比教科書中的描述更能有力地展示它的體型和力量。
戴維斯希望這項研究有助於為所有古生物藝術設定新的科學標準，從實體插圖和雕塑到數字模型。“我們正在公開我們所有的研究，”他說。“我們希望人們能夠說，‘嘿，這就是為什麼這東西看起來是這樣的原因，我現在可以製作另一個更準確的模型。’”
正如格林所說，這“歸根結底都是關於透明度”。