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九州大学がメタバース等にも利用可能なリアルな「3Dデジタル生物標本」1400点以上を公開

九州大学カエル

九州大学の「持続可能な社会のための決断科学センター」が、世界に先駆けてデジタル化された生物標本の3Dモデルを1,400点以上オンラインで公開した。オープンサイエンス化の動きに3Dモデルデータが活用されている大規模な事例で、3DモデルはSketchfab(STLデータの共有サイトの一つ)で公開されている。データは誰でも自由にダウンロードおよび配布が可能で、メタバースやバーチャルリアリティなどへの応用・利用が期待される。(画像はモリアオガエルの3D-モデル 出典:Sketchfab)

アカデミアの世界で広がるオープンサイエンス化の動きと3Dモデル活用

近年、専門家だけではなく一般にも広く学術的な調査・研究などの情報をインターネットを活用して共有していこうとするオープンサイエンスの動きが盛んになってきた。生物学でも標本のネット上での公開が盛んにおこなわれており、も多くの博物館は標本のリストや画像をオンラインで公開するようになっているが、写真での公開では本当に細かい細部の確認が難しく、標本の細かな部位を観察・計測するには標本の実物を目視で確認する必要があることがほとんどだ。

博物館などで保管されている生物標本は、生物を研究する上で重要な役割を担っている。それだけに品質を維持する保管維持と研究用の公開を両立することは容易ではない。標本の管理には室内の温度や湿度の管理が重要になる上、ホルマリン漬けなどの保管を行っている場合、液体の交換などを伴う。適切な管理体制が必要だし、閲覧にも作法が求められる。また適切な保管がなされていても、標本の劣化や退色は免れない。

そのため、希少性の高い重要な標本であればあるほど、厳重に管理されているため、気軽に確認することは難しく、結果としてあまり利用できないことも珍しくない。こうした課題を解決するために、生物標本の3Dモデルデータが活躍している。

写真から3Dモデルを起こすバイオフォトグラメトリ(biophotogrammetry)

九州大学の「持続可能な社会のための決断科学センター」の鹿野雄一特任准教授は、世界に先駆けて、生物標本を対象としたフォトグラメトリの手法を開発し、その手法を「バイオフォトグラメトリ」と銘打って、水生生物を中心に1,400点700種以上の生鮮生物標本のカラフルな3Dモデルをデジタルデータで公開している。

 クリの3D-モデル 出展:Sketchfab

クリの3Dモデル 出典:Sketchfab

フォトグラメトリとは、被写体をさまざまな角度から複数撮影することで3Dモデルを構築する手法のことをいう。フォトグラメトリはこれまでドローンによる地形や街の景観の測量などに用いられてきた手法で、生物の分野ではCTスキャナやMRIによる内部構造のモデル化が主流だった。

しかし、シンプルなバイオフォトグラメトリであれば、CTスキャナやMRIといった大掛かりな装置を必要とせず、より容易に標本そのもののようなモデル作成が可能になる。九州大学の鹿野教授の取り組みはこのフォトグラメトリの取り組みを生物学で実践するものだ。

デジタル図鑑もいよいよ3Dモデルに進化

3D-モデルは拡大縮小はもちろん、360度どの角度からも確認できる。 出展:Sketchfab

3Dモデルは、拡大縮小はもちろん、360度どの角度からも確認できる。 出典:Sketchfab

今後、バイオフォトグラメトリの作成手法が広まれば、生物分類学上、最も重要で生物を正確に同定する際に不可欠となる模式標本や、絶滅種といった重要な標本は、3Dモデルで順次オンラインで公開されるようになるだろう。

マルチメディアがもてはやされた1980年代後半から連綿とデジタル図鑑に対する取り組みは試行錯誤が続いてきたが写真での共有から一歩進み、いよいよ3Dモデルでの公開と共有が始まろうとしている。近年のメタバースやバーチャルリアリティ(VR)の流行により、これらの分野においても、生物多様性や環境教育に関連づけて、カラフルな3Dモデルが利用されるようになるかもしれない。

文化財、生物標本などの3Dモデルでの保存活動

過去にシェアラボ編集部でも、以下の記事で特別天然記念物のオオサンショウウオの3D標本が公開された事例を取り上げたが、
https://news.sharelab.jp/cases/other-fields/jmc%e2%80%903dscan%e2%80%90greatsalamander/
生物をCTスキャンし、デジタルデータとして保存する取り組みは各所でなされている。
生物だけではなく、仏像や土器といった文化財や戦闘機などもその対象になっている。こちらの記事も参照してほしい。
https://news.sharelab.jp/cases/other-fields/hara-sss_211199/

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