FOTOGRAMETRIA NOVAS TÉCNICAS

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Boletim de Resumos Expandidos do III Seminário de Pesquisas do Laboratório de Paleontologia e 
Evolução/Curso de Geologia/UFG-2019 
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FOTOGRAMETRIA: NOVAS TÉCNICAS DE ESCANEAMENTO 3D NA 
PALEONTOLOGIA E DIGITALIZAÇÃO DAS VÉRTEBRAS CAUDAIS E 
FÊMUR DE AEOLOSAURUS MAXIMUS 
 
Vidal, Luciano¹,2, Candeiro, Carlos Roberto dos Anjos2 
1
 Programa de Pós-Graduação em Geologia, Departamento de Geologia, Laboratório de 
Macrofósseis, Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Rio de Janeiro, RJ. 
science.vidal@gmail.com. 
2
 Universidade Federal de Goiás (UFG), Laboratório de Paleontologia e Evolução 
(LABPALEOEVO), Curso de Geologia. Aparecida de Goiânia, GO. 
 
 
RESUMO 
Fósseis são estruturas frágeis, de difícil manuseio e isso dificulta estudos que 
necessitam deslocar os espécimes manualmente, como por exemplo, análises 
biomecânicas. Essa problemática tornou-se menos recorrente devido ao 
surgimento de novas tecnologias de escaneamento 3D que permitem a 
digitalização dos fósseis possibilitando o estudo dessas estruturas frágeis e a 
fotogrametria destaca-se por se tratar de uma técnica de escaneamento de baixo 
custo e excelente resultado baseando-se em sobreposição de fotografias para 
gerar um modelo 3D. Na paleontologia, a fotogrametria tem sido utilizada 
principalmente para digitalizar pistas de pegadas e ossos de dinossauro. Esta 
técnica foi utilizada para escanear os elementos ósseos da cauda e fêmur do 
titanossauro Aeolosaurus maximus (Sauropoda, Aeolosaurini). 
 
PALAVRAS-CHAVE: Aeolosaurus maximus; Aeolosaurini; fotogrametria; 
escanemaneto 3D. 
 
 
INTRODUÇÃO 
A preservação das estruturas morfológicas topográficas em ossos de 
animais extintos é indispensável para a aplicação de métodos biomecânicos ou 
morfofuncionais cujos interesses sejam a interação entre os ossos (Mallison, 
2010; Vidal & Díaz, 2017). Neste caso, testar hipóteses com materiais fósseis 
seria difícil já que estes são estruturas frágeis. 
Uma alternativa seria utilizar métodos não invasivos que permitam a 
manipulação dos espécimes de maneira segura. Esses métodos são baseados em 
manipulação de elementos 3D em softwares especializados (Mallison, 2010). A 
aquisição dos modelos 3D pode ser variada como, por exemplo, tomografias 
computadorizadas (CT) (Farlow et al., 2010), Raios-X (Hohenstein, 2004), 
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sincrotron (Pouech et al., 2010), laser (Bérthoux et al., 2004) e fotogrametria 
(Vidal & Díaz, 2017). Dentre estes, a fotogrametria se destaca por se tratar de 
uma técnica de excelente qualidade e baixo custo (Vidal & Díaz, 2017). 
Neste trabalho, utilizamos a fotogrametria para escanear elementos 
ósseos pertencentes à Aeolosaurus maximus Santucci e Arruda-Campos, 2011 
(Sauropoda, Aeolosaurini) que é um titanossauro endêmico da América do Sul 
tendo representantes, até o momento, apenas para Argentina e Brasil (Santucci 
& Arruda-Campos, 2011). 
 
METODOLOGIA 
O material de Aeolosaurus maximus foi coletado no município de Monte 
Alto, estado de São Paulo em rochas da Formação Adamantina (Campaniano-
Maastrichtiano) do Grupo Bauru e seu holótipo (MPMA 12-0001-97) estão 
depositados na coleção do Museu de Paleontologia “Prof. Antônio Censo de 
Arruda Campos” situado na cidade de Monte Alto, São Paulo. Os materiais 
digitalizados correspondem a seis vértebras caudais anteriores (C4 à C9), duas 
vértebras caudais médias (C28? e C32?) e fêmur bem preservados. 
As vértebras caudais anteriores e médias e fêmur de A. maximus foram 
escaneadas por meio de fotogrametria seguindo o guia prático proposto por 
Mallison & Wings (2014). A obtenção das imagens deu-se no Laboratório de 
Paleontologia do Museu supracitado. Os espécimes estudados neste trabalho 
foram fotografados em dois conjuntos, como sugere Mallison & Wings (2014), 
dado que as amostras repousavam sobre uma superfície, onde o primeiro 
dedicava-se a fotografar toda a amostra acima da superfície, deixando de fora 
apenas a porção ventral da vértebra. 
Após a finalização do primeiro conjunto de fotos, a vértebra foi 
remobilizada de modo que sua porção ventral fosse exposta para então ser 
realizado o procedimento para o segundo conjunto de fotos, tendo como 
resultado a digitalização total do espécime. Para cada vértebra foram obtidas 
mais de 100 fotografias. Para o fêmur, devido a grande proporção (155 cm) e 
forma achatada, foi necessário capturar dois conjuntos de fotos, 
respectivamente vistas cranial e caudal totalizando aproximadamente 150 fotos 
para cada face. 
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Após a obtenção das fotografias, iniciou-se o processamento das 
imagens utilizando o software Agisoft Metashape (www.agisoft.ru), que ocorreu 
no Laboratório de Macrofósseis da Universidade Federal do Rio de Janeiro. A 
figura (1A) esquematiza o protocolo proposto por Mallison & Wings (2014) onde 
a câmera deve seguir em torno do espécime de modo que as fotos fiquem 
sobrepostas nos diferentes ângulos. 
O workflow do programa segue uma ordem de desenvolvimento do 
modelo: alinhar as fotografias (fig. 1B), gerar nuvem esparsa, nuvem densa (fig. 
1C), malha poligonal (fig. 1D) que podem passar pelo processo de decimação 
(redução de polígonos) (fig. 1E) e por fim, gerar textura (fig. 1F)) e ser 
exportadas no formato .OBJ. 
 
Figura 1: Digitalização por Fotogrametria da vértebra C9 de Aeolosaurus maximus; A) 
Protocolo esquemático; B) Nuvem de ponto esparsa; C) Nuvem de pontos densa; D) 
Malha de polígonos após a decimação; E) Malha de polígono com textura; F) Malha 
poligonal com textura fotorrealista. 
 
Os resultados mostraram a excelente capacidade de escaneamento que a 
fotogrametria proporciona tendo como consequência modelos 3D de alta 
qualidade (fig. 2). 
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Figura 2: Vértebra caudais anteriores e médias e fêmur de A. maximus digitalizadas 
através da fotogrametria. 
 
DISCUSSÃO 
 Sutton et al. (2014, 2017) propõe a “paleontologia digital” 
designando como estudo de fósseis através de recursos digitais: visualizações 3D 
interativas e manipulação dos fósseis em ambiente virtual. Segundo Vidal & 
Díaz (2017), essa abordagem envolve o uso de novas tecnologias para formação 
das imagens 3D, como exemplo técnicas de escaneamento, digitalização, 
visualização digital e análises computacionais. 
Mallison & Wings (2014) enfatizam que estes modelos virtuais dos fósseis 
(tridimensional - 3D) também permitem arquivar, visualizar e analisar os 
espécimes e que de outra forma, seria difícil acessar e manipular os materiais 
sem o risco de danifica-los. Além disso, o uso de tomografia computadorizada 
pode proporcionar métodos não invasivos de preparação virtual dos fósseis 
(Lautenschlager, 2016). 
 
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CONSIDERAÇÕES 
O resultado do escaneamento, (elementos 3D) de Aeolosaurus maximus 
foi satisfatório apresentando medidas excelentes e próximas das reais (com 
variações de milímetros), respeitando aspectos topográficos, como acidentes 
ósseos e ranhuras, e anexando textura fotorrealística aos modelos 3D. Além 
disso, os elementos 3D permitem ser manipulados como, por exemplo, em 
simulações de movimentos em torno de suas articulações sem oferecer riscos de 
danos físicos ao material fóssil, já que estes possuem grandes proporções e peso. 
Os modelos 3D são vantajosos para a paleontologia, pois permitem ser 
arquivados em bancos de dados internos do Museu que posteriormente podem 
ser compartilhados comos pesquisadores interessados. Além disso, o espécime 
(holótipo) original permanece no Museu sem riscos de danos físicos, como 
quebras e fraturas causadas pelo transporte e manuseio. Por fim, o material 
virtual como, por exemplo, PDFs 3D, podem sanar dúvidas a respeito da 
morfologia, medidas, proporções, etc., para pesquisadores de outras localidades 
sem a necessidade dos mesmos se deslocamento até o Museu ou mesmo ser 
utilizado em trabalhos complexos de biomecânica. 
Devido à paleontologia virtual, inúmeras áreas de pesquisa como 
morfometria geométrica, análises elementos finitos, icnologia e biomecânica 
puderam se desenvolver trazendo à luz o conhecimento de como poderia ter 
sido a forma e movimentação de animais extintos. 
 
AGRADECIMENTOS 
Agradecemos ao Museu de Paleontologia “Professor Arruda Campos” pela 
disponibilização dos materiais, infraestrutura e todo o apoio necessário. A 
CAPES pelo incentivo a pesquisa através da bolsa de Pós-Graduação ao primeiro 
autor. 
 
 
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REFERÊNCIAS 
Lautenschlager, Stephan. 2016. Reconstructing the past: Methods and 
techniques for the digital restoration of fossils. Royal Society Open Science, 
doi:10.1098/rsos.160342. 
Mallison, Heinrich. 2010a. CAD assessment of the posture and range of motion 
of Kentrosaurus aethiopicus Hennig 1915. Swiss Journal of Geosciences, 
103:211-233. 
Santucci, Rodrigo Miloni; Arruda-Campos, Antonio Celso. 2011. A new sauropod 
(Macronaria, Titanosauria) from the Adamantina Formation, Bauru 
Group, Upper Cretaceous of Brazil and the phylogenetic relationships of 
Aeolosaurini. Zootaxa, 3085: 1-33. 
Sutton, Mark; Rahman, Imran; Garwood, Russell. 2014. Techniques for Virtual 
Palaeontology. Oxford, UK, Wiley-Blackwell, 208. 
Sutton, Mark; Rahman, Imran; Garwood, Russell. 2017. Virtual Paleontology - An 
Overview. The Paleontological Society Papers, 1–20. 
Vidal, Daniel; Díaz, Verónica Díez. 2017. Reconstructing hypothetical sauropod 
tails by means of 3D digitization: Lirainosaurus astibiae as case study. 
Journal of Iberian Geology. 43:293-305. DOI: 10.1007/s41513-017-0022-6. 
Farlow, James; Hayashi, Shoji; Tattersall, Glenn. 2010. Internal vascularity of the 
dermal plates of Stegosaurus (Ornithischia, Thyreophora). Swiss J Geosci, 
103:173–185 
Hohenstein, P . 2004. X-ray imaging for palaeontology. The British Journal of 
Radiology, 77: 420–425. 
Pouecha, Joane; Mazinb, Jean-Michel; Tafforeaua, Paul. 2010. High quality 3D 
imaging of vertebrate microremains using X-ray synchrotron phase 
contrast microtomography . Comptes Rendus Palevol. 9: 389–395. 
Béthoux, Olivier ; xMcBride, Olivier; Maul, Christian. 2004. Surface Laser 
Scanning of Fossil Insect Wings. Palaeontology 47(1):13 – 19.