你有没有想过坐在恐狼对面吃早餐，或者舒适地在客厅里观看剑齿虎咆哮？这些冰河时代动物已经灭绝超过 10,000 年了，但科学家们正在让他们重获新生——虚拟地。
该团队开发了在洛杉矶兰乔拉布雷亚遗址（更广为人知的名称是拉布雷亚沥青坑）发现的一些冰河时代动物的三维动画模型。洛杉矶县自然历史博物馆、拉布雷亚沥青坑和博物馆以及南加州大学的研究人员与一家视频游戏开发公司合作构建了这些模型，并将其成果应用于增强现实（AR）博物馆展览，以及基于智能手机的增强现实体验平台，例如 Snapchat 和 Instagram。该研究于 3 月 2 日发表在《古生物电子学》杂志上。
该团队希望将科学准确的模型带给更广泛的受众，从而鼓励古生物艺术变得更加严谨。这种流派包括绘画、雕塑和其他史前生物的艺术重建，它基于科学证据，但也可能容易出错。“古生物艺术是对已灭绝动物的一种假设，”该研究的合著者、洛杉矶县自然历史博物馆的古生物学家和展览开发人员马特·戴维斯说。“问题在于，我们对待古生物艺术的严谨程度与对待其他科学研究不同。”合著者、古生物学家和拉布雷亚沥青坑的挖掘现场主任艾米丽·林赛对此表示赞同。她将古生物艺术描述为“一个非常酷、富有想象力的空间，它与科学重叠。但艺术家们公开为他们的科学选择辩护的情况几乎从未发生过。”
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林赛举例说，在拉布雷亚沥青坑博物馆外的湖坑外，有一座雕塑，描绘了一只哥伦比亚猛犸象正在沉入湖坑中——这种描绘可能会使人们误以为沥青池就像流沙。实际上，它们只有几厘米深，所以动物们被困在里面就像苍蝇被粘在粘蝇纸上一样，而不是溺死在装满蜂蜜的罐子里。“那是拉布雷亚沥青坑最具标志性的形象，并且已经在流行文化中传播了数千次，”林赛说。
该团队最初的目标是研究增强现实能在多大程度上提高博物馆参观者的参与度。“人们一直在博物馆中推销新技术，”戴维斯说，“但实际上很少有研究表明人们在增强现实中学习效果更好。”为了测试这项技术，科学家们决定在沥青坑博物馆实施多个增强现实展览。这些展览将展出在过去一个世纪左右在沥青坑中发现的数百种动植物化石中的一部分。在进行了一项规模虽小但前景可观的增强现实试点研究后，研究人员寻找更准确的增强现实资源以进行更大规模的研究，但立即遇到了障碍：经过同行评审的、科学准确的冰河时代动植物增强现实模型并不存在，林赛说。因此，他们决定自己制作。
研究人员使用低多边形或“低模”图形重新创建了 13 种流行的冰河时代动物——包括恐狼、剑齿虎、美洲狮和哥伦比亚猛犸象。低模图形由多边形构成，多边形是二维的，通常是三角形的形状，它们合并在一起形成一个三维图形。
西部马的低多边形或低模模型。图片来源：《在拉布雷亚沥青坑为增强现实设计基于科学的古生物艺术》，作者：Matt Davis 等人，《古生物电子学》，文章编号：25.1.a9。在线发布于 2022 年 3 月 (CC BY 4.0)
尽管这种风格外观呈块状，但它为模型带来了一些优势。低模图形起源于 3D 动画的早期，当时计算机处理能力远不如今天。由于它们对处理能力的要求不高，因此现代计算机或智能手机很容易渲染它们。南加州大学计算机科学家和研究合著者比尔·斯沃特豪特说，由于低模图形长期以来一直用于视频游戏，因此已成为公众接受的动画风格。
由于低模图形本质上更加抽象，因此它们还可以减少艺术家在尝试创建更逼真的东西时出现的古生物艺术不准确之处。在这些情况下，重建者必须对化石很少告诉我们的事物做出不明智的猜测，例如毛皮的纹理或复杂的图案。“这种方法的新颖之处在于，它使我们不必过度承诺细节，”斯沃特豪特说。
该团队没有猜测未知数，而是专注于融入关于这些冰河时代动物的外观和行为的最新古生物学发现。“我们问道，‘关于巨型地懒如何行走、恐狼可能发出什么声音或西部骆驼可能有几个驼峰的最新科学是什么？’”林赛说。
“哈伦地懒的低模模型。图片来源：《在拉布雷亚沥青坑为增强现实设计基于科学的古生物艺术》，作者：Matt Davis 等人，《古生物电子学》，文章编号：25.1.a9。在线发布于 2022 年 3 月 (CC BY 4.0)
“古生物艺术绝对可以激发好奇心，”弗吉尼亚理工大学地球科学博物馆的博物馆和藏品经理玛丽亚·格林说，她没有参与这项研究。“但准确性很重要，因为它能够传达关于化石记录中新发现的科学信息。”
研究人员现在正在增强现实展览中使用他们的模型，并继续收集和分析关于这项技术如何影响博物馆参观者的参与度和学习的数据。他们仍处于这个过程的早期阶段——这些展览尚未向公众完全开放——但根据戴维斯的说法，增强现实看起来像是对现有技术的有希望的补充，而不是传统学习工具的替代品。
该团队还在社交媒体上提供了他们的模型，以便人们可以在家中探索这些动物。南加州大学学习科学主任、合著者本杰明·奈看到了增强现实在博物馆环境之外的价值。“我认为，最终，增强现实将成为一项非常有影响力的学习技术，因为你正在向现实世界添加东西，”他说。“它使人们能够在其他物理和社交环境中看到自己。”例如，使用 Snapchat 将恐狼投放到你的客厅，比教科书中的描述更能有力地展示它的体型和力量。
戴维斯希望这项研究有助于为所有古生物艺术设定新的科学标准，从实体插图和雕塑到数字模型。“我们正在公开我们所有的研究，”他说。“我们希望人们能够说，‘嘿，这就是为什么这东西看起来是这样的原因，我现在可以制作另一个更准确的模型。’”
正如格林所说，这“归根结底都是关于透明度”。