Dinoschedel herrijst uit een 3D-puntenwolk

Schedel 21 heeft al veel meegemaakt, en vooral in de laatste 129 jaar. Zo’n 66 miljoen jaar geleden vormde Skull 21 de kop van een forse dinosaurus in wat later Noord-Amerika zou worden. Het dier was zo’n negen meter lang, drie meter hoog en dertien ton zwaar. Triceratops prorsus, zoals hij later genoemd zou worden, was een gedrongen en gespierde kolos die leefde van planten en struiken. Hij werkte het voedsel met zijn neushoorn de grond uit, en vermaalde het met een lange rij kleine tandjes die werkten als een versnipperaar.

Over het nut van de hoorns en het nekschild zijn wetenschappers verdeeld. Was het een equivalent van een pauwenstaart, of een verdediging tegen de roofzuchtige Tyrannosaurus rex die daar ook rondliep? Hoe dan ook, op een gegeven moment gaf deze kolos de geest en zijn botten fossiliseerden. Ook al raakte de schedel tussen wat aardlagen in de verdrukking, vele miljoenen jaren later kwam hij weer aan de oppervlakte in de Amerikaanse staat Wyoming. Daar werd de schedel in 1891 samen met dertig andere geborgen door een team van de universiteit van Yale, en kreeg catalogusnummer YPM1832.

Vorm vinden

De reconstructie werd een samenwerking tussen restaurateur Aart Walen en 3D-modellenmaker Javid Jooshesh uit Rotterdam. “We moesten in het begin aan elkaars aanpak wennen”, zei Jooshesh. “Terwijl Aart de botten schoonmaakte en uitzocht, werkte ik aan 3D-scans die ik met de computer in elkaar puzzelde.” De eerste stap was om terug te vinden hoe Kruizinga de schedel gereconstrueerd had, hoe fout die ook was.

Hoe moest het dan wel? Daarvoor ging Jooshesh te rade bij twee kleinere maar vergelijkbare en vrij complete schedels uit collecties van Yale en München. Daarvan heeft hij optische 3D-scans gemaakt. “Per seconde leest de scanner twee miljoen punten in, dat gaat heel precies. Uiteindelijk heb je een gedetailleerd ruimtelijk model met een resolutie van 0,3 millimeter.”

Jooshesh stelde in overleg met het Dinolab een tiental punten op de schedel vast waartussen hij de afstand mat, en de onderlinge verhoudingen van die afstanden berekende. De Delftse schedel bleek vreemde verhoudingen te hebben in vergelijking met die uit Yale en München. De hoorns stonden 20 graden te ver omhoog, het rugschild was te klein en de snuit te kort. Jooshesh paste daarop het 3D-model van Skull 21 aan op de afmetingsverhoudingen van de andere twee.

In het zonnetje

In het Science Centre vormt Skull 21 het middelpunt van een live-presentatie, ondersteund door een lichtshow. “Deze technieken zijn niet eerder in een museum toegepast, en zeker niet bij paleontologie en archeologie”, vertelt lichtontwerper Charl Smit. Hij bouwde de lichtshow met lichtprofessor prof.dr. Sylvia Pont (faculteit Industrieel Ontwerpen) en een team van studenten. Bij de entree beweegt het gigantische silhouet van de dinosaurusschedel over het projectiedoek door het gebruik van vijf verschillende spots, waarbij verteld wordt hoe ze leefden. Daarna staat Skull 21 als herrezen in de gekleurde spotlights. Pas wanneer de spots verkleuren naar wit ziet het publiek welke delen origineel zijn, en waar de reconstructies zitten. Deze lichttruc staat bekend als spectral tuning – de subtiele afstemming van led-spectra op de kleur van het materiaal waardoor kleurverschillen worden versterkt of wegvallen.

“Wij werken aanvullend op Naturalis”, zegt Van der Meer. “Bij Naturalis kun je zien welke dinosaurussen er allemaal waren en hoe ze leefden. Hier vertellen we het verhaal van de reconstructie van een schedel. We laten zien hoe de technieken sinds de eerste reconstructie ontwikkeld zijn, en hoe restaurateurs daarvan gebruikmaken.”