Τρισδιάστατη ψηφιακή αναπαράσταση του κρανίου DFN3-150 χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα φωτογραμμετρίας Agisoft Photoscan = Three demensional digital reconstruction of the DFN3-150 skull using the photogrammetry program Agisoft Photoscan.

Περίληψη

Στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής εργασίας παράχθηκε ένα τρισδιάστατο μοντέλο του δείγματος DFN3 - 150, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της φωτογραμμετρίας κοντινής απόστασης. Τα πρώτα κεφάλαια λειτουργούν ως εισαγωγικά, προκειμένου να γίνουν πλήρως κατανοητά τόσο το περιβάλλον εύρεσης του κρανίου και τα ανατομικά χαρακτηριστικά αυτού, όσο και μερικές μέθοδοι υπολογιστικής παλαιοντολογίας, στις οποίες ανήκει φυσικά και η φωτογραμμετρία.
       Αναφορικά, στο κεφάλαιο 1 γίνεται μία απαρίθμηση των απολιθωμάτων των Cercopithecidae και των διαφόρων φάσεων των μεταναστεύσεών τους εκτός Αφρικής, ώστε να γίνει κατανοητή η σημαντικότητα του ευρήματος του Δαφνερού. Επιπλέον αναφέρονται τα γεωγραφικά και γεωλογικά χαρακτηριστικά της περιοχής των ανασκαφών, καθώς δίνουν στοιχεία για το παλαιοπεριβάλλον και την ποιότητα των ευρημάτων. Επίσης έγινε ανάλυση των σημαντικότερων ανατομικών χαρακτηριστικών του DFN3 - 150 τα οποία οδήγησαν στη ταξινόμηση του εγγύτερα στο είδος Paradolichopithecus arvernensis, παρά στο γένος Procynocephalus, αν και η συζήτηση συνεχίζεται ακόμα.
     Στη συνέχεια παρουσιάστηκαν μερικές τομογραφικές μέθοδοι όπως ο αξονικός τομογράφος και ο τομογράφος - σύγχροτρον, οι οποίοι παράγουν εικόνες μεγάλης λεπτομέρειας και ανάλυσης, ενώ παράλληλα επιτρέπουν τη μελέτη της εσωτερικής δομής των απολιθωμάτων. Αυτές οι μέθοδοι συγκρίθηκαν με τις επιφανειακές μεθόδους, στις οποίες ανήκει και η φωτογραμμετρία, οι οποίες αν και αρκετά πιο εύχρηστες και φθηνές, δε παράγουν το ίδιο επίπεδο πληροφορίας, αφού δίνουν στοιχεία μόνο για την επιφανειακή γεωμετρία του αντικειμένου και φυσικά το χρώμα και την υφή του. Στο τέλος του δεύτερου κεφαλαίου λοιπόν, αναλύθηκαν το αντίκτυπο που είχαν όλες αυτές οι μέθοδοι ψηφιοποίησης στον κλάδο της παλαιοντολογίας και τα οφέλη της κάθε μιας ξεχωριστά, ενώ έγινε και μια αναφορά για την ανάγκη περεταίρω χρήσης τέτοιων μεθόδων, αλλά και καλύτερου διαμοιρασμού της πληροφορίας που αυτές παράγουν.
       Στο τρίτο και τελευταίο κεφάλαιο έγινε μία αναλυτική απαρίθμηση των βημάτων που ακολουθήθηκαν ώστε να παραχθεί το τρισδιάστατο μοντέλο του DFN3 - 150, μέσω του προγράμματος Agisoft Photoscan. Η διαδικασία ξεκινά με τον εξοπλισμό ο οποίος βοήθησε ώστε να ληφθούν φωτογραφίες καλής ποιότητας, συνεχίζει με την εισαγωγή των εικόνων στο πρόγραμμα και την επεξεργασία τους, ενώ τελειώνει με την εξαγωγή του μοντέλου με τη μορφή μιας ομάδας αρχείων. Τέλος, κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας έγινε μία προσπάθεια αξιολόγησης του προγράμματος όσο αφορά την ικανότητά του να λαμβάνει μετρήσεις απόστασης που να ανταποκρίνονται στη πραγματικότητα και κρίθηκε επίφοβη και μερικές φορές αναξιόπιστη η χρήση του για τέτοιοι είδους έρευνα.              

     This bachelor’s thesis main objective was to produce a three - dimensional model of the specimen DFN3 - 150, using the method of close - range photogrammetry. The first chapter serves as introduction, so the reader can be properly accustomed to not only the anatomical features of the skull, but also the geography of the area in which it was found. In addition, there is a chapter dedicated solely to the explanation of some of the virtual techniques used most in the field of paleontology. Photogrammetry is one of those techniques.
      The first chapter attempts to number the most important fossil findings of Cercopithecidae, in order to grasp all the different phases and timelines of their exodus out of Africa. That way, the importance of the Dafnero specimen is becoming more apparent. The geographical and geological features of the area of the excavations are also presented here, because of their importance in understanding the paleoenvironmental background of the area and also the quality of the fossils themselves. In addition to that, some of the anatomical characteristics of DFN3 - 150 are also presented here, because they proved extremely useful in placing the specimen closer to the Paradolichopithecus genus, rather than the Procynocephalus.
       The following chapter deals with contemporary methods of virtual paleontology, such as CT tomography and Synchrotron radiation tomography, which not only produce images of great detail and big resolutions, but also offer a glimpse in the internal structure of the fossils of interest. Furthermore, there were surface - based methods that were presented here, including photogrammetry. Those methods focus solely on the external features and the geometry of the specimen at hand, as opposed to the tomographic reconstructions. They are however superior in other aspects, such as their ability to be portable and economically friendly, without having to sacrifice much of the detail and the big resolutions that come with most tomographic techniques. The chapter concludes with the impact of each and every one of those methods in the paleontological research, while also underlining the need for a better distribution and communication of the information that these methods manage to generate.
      Finally, in the third and most important chapter, there is a step - by - step presentation of the process that was followed, in order to generate the three - dimensional model of DFN3 - 150 using the program of Agisoft Photoscan. The process starts from the very first step, which is photographing the specimen from many different angles and continues on to the process of editing the photos inside the Agisoft Photoscan environment, to then finally generating the model and exporting it to a different medium. In conclusion, there was an attempt of evaluating whether the program is capable of producing small - error calculations of distance between two different points on the specimen. On that matter, Agisoft Photoscan was deemed unreliable, as some of the biometric measures that were taken virtually, had a big error, compared to the factual ones.