Μελετητές αντιγράφουν αυτόχθονες φλάουτα με τρισδιάστατη εκτύπωση – Autodesk Learn Lab

Ο επαναπατρισμός αντικειμένων των ιθαγενών Αμερικανών από τα μουσεία στις φυλές προέλευσής τους ήταν ένα καυτό θέμα τον τελευταίο καιρό, ιδιαίτερα πόσο καιρό έχει πάρει συχνά η διαδικασία από τότε που ο νόμος περί προστασίας και επαναπατρισμού των ιθαγενών Αμερικανών έγινε νόμος των ΗΠΑ το 1990. Ωστόσο, ακόμη και όταν Ο επαναπατρισμός όντως συμβαίνει, τα αντικείμενα μπορεί να είναι σε κακή επισκευή ή να έχουν καταστραφεί εντελώς.

Σε πολλές περιπτώσεις, οι επιμελητές μουσείων έχουν χρησιμοποιήσει αρσενικό σε αντικείμενα ιθαγενών Αμερικανών ως συντηρητικό, γεγονός που τα καθιστά δηλητηριώδη στην αφή και άχρηστα όταν επιστρέφουν στις αρχικές φυλές τους, λέει ο Τζέι Λούμις, μεταπτυχιακός φοιτητής εθνομουσικολογίας στο Πανεπιστήμιο Μπράουν. Η Loomis έχει συνεργαστεί με την Formlabs και μια ομάδα άλλων μελετητών και κλινικών για την ανάπτυξη ενός συστήματος για τη δημιουργία λειτουργικών, τρισδιάστατων τυπωμένων αντιγράφων ενός πολύ συγκεκριμένου είδους τεχνουργήματος: ιθαγενών πνευστών, όπως φλάουτα και σφυρίχτρες.

«Το τρισδιάστατο τυπωμένο αντίγραφο προορίζεται να χρησιμεύσει ως οδηγός για τους ιθαγενείς κατασκευαστές οργάνων που θέλουν να χρησιμοποιήσουν το όργανο για να ενημερώσουν τη σημερινή πρακτική τους», λέει ο Loomis. Αυτοί οι κατασκευαστές οργάνων μπορεί να προτιμούν να μοντελοποιούν τις δημιουργίες τους από αυθεντικά φλάουτα, αλλά ενώ πολλά από τα πρωτότυπα φυλάσσονται σε μουσεία, μολυσμένα με αρσενικό ή με άλλο τρόπο κατεστραμμένα, τα αντίγραφα μπορούν να είναι ένα υποκατάστατο.

Ο Loomis συνεργάζεται με τον ιθαγενή μουσικό και φλαουτερίστα από τον Jemez Pueblo, τον Marlon Magdalena, τον εκπαιδευτικό συντονιστή στο Jemez Historic Site στο Νέο Μεξικό, ο οποίος δοκιμάζει τα αντίγραφα για το πώς ακούγονται και παίζουν, καθώς και τα χρησιμοποιεί ως οδηγούς για τη δημιουργία νέων φλάουτων με παραδοσιακά υλικά όπως ξύλο και δέρμα. Ο Loomis συνεργάζεται επίσης με τον Dr. John-Carlos Perea, Πρόεδρο Τμήματος και Αναπληρωτή Καθηγητή Αμερικανικών Ινδικών Σπουδών στο Κρατικό Πανεπιστήμιο του Σαν Φρανσίσκο και μουσικό, ο οποίος δίνει ποιοτική ανάλυση σχετικά με τη μουσικότητα και την ικανότητα αναπαραγωγής των αντίγραφων φλάουτων.

Ο Δρ. Perea βοήθησε επίσης να τονίσει στον Loomis τη σημασία της «Ιθαγενοποίησης», η οποία έχει θέσει στην πρώτη γραμμή του μυαλού του τη δημιουργία σχέσεων συνεργασίας μεταξύ μουσείων και κοινοτήτων ιθαγενών. Ο Loomis λέει, «Συνεχώς αναρωτιέμαι: Πώς λαμβάνω υπόψη τις προοπτικές των ιθαγενών; Πώς βάζουμε τις προτεραιότητες των ιθαγενών μπροστά και στο επίκεντρο σε αυτό το έργο;»

Η διαδικασία της αναπαραγωγής ενός γηγενούς φλάουτου

Το συγκεκριμένο όργανο των ιθαγενών στο κέντρο αυτού του έργου είναι ένα φλάουτο των ιθαγενών Αμερικανών στο Μουσείο Haffenreffer στο Πανεπιστήμιο Μπράουν που χρονολογείται περίπου το 1875-1910. Δεν είναι πλέον λειτουργικό επειδή το ξύλο του κέδρου του έχει σχιστεί και ο μηχανισμός παραγωγής ήχου (το έμβλημα) είναι ελαφρώς διαχωρισμένος από το σώμα του φλάουτου, με αποτέλεσμα να μην μπορεί να δημιουργήσει μουσικό ήχο. Ο Loomis συνεργάστηκε με κοινότητες ιθαγενών για να επιλέξει το φλάουτο για αναπαραγωγή. «Είναι υψίστης σημασίας οι ιθαγενείς να έχουν μια έγκυρη φωνή σε αυτές τις αποφάσεις», λέει. «Δεν είναι κάθε όργανο καλός υποψήφιος για αναπαραγωγή. Ορισμένα όργανα στα μουσεία είναι τελετουργικά αντικείμενα που πρέπει να επιστραφούν στην αρχική τους ιθαγενή κοινότητα ή να μείνουν μόνα τους».

Ο Λούμις έλαβε επίσης άδεια από το μουσείο για να μεταφέρει το τεχνούργημα για έρευνα και σάρωση. Η επαφή του στο μουσείο, ο Δρ. Robert Preucel, είναι καθηγητής Ανθρωπολογίας στο Πανεπιστήμιο Brown και Διευθυντής του Μουσείου Haffenreffer. Ο Δρ. Preucel έχει περιγράψει αυτή την προσέγγιση ως μια μοναδική μορφή «ψηφιακού επαναπατρισμού», επειδή επιστρέφοντας ένα 3D εκτυπωμένο όργανο που αντιγράφει ένα πρωτότυπο αλλά με επισκευές, χρησιμεύει ως μια μορφή αποκατάστασης για την απομάκρυνση του αντικειμένου από τις ιθαγενείς κοινότητες την πρώτη θέση.

Με τις άδειες στα χέρια, ο Δρ. Preucel συνέδεσε τον Loomis με τον Scott Collins, Imaging Clinical Specialist στο Rhode Island Hospital, ο οποίος είχε εργαστεί σε αντικείμενα αξονικής σάρωσης στο παρελθόν ως μέρος μιας εργασιακής σχέσης μεταξύ του νοσοκομείου και του μουσείου. Ο Collins CT σάρωσε το φλάουτο και ετοίμασε μια εικόνα 3D mesh. Στη συνέχεια, ο Loomis εισήγαγε το πλέγμα στο Autodesk Fusion 360, το μετέτρεψε σε μια συμπαγή εικόνα σώματος και στη συνέχεια το επεξεργάστηκε για εκτύπωση με έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή Formlabs Form 3.

Τρισδιάστατη σάρωση του φλάουτου

Η αναπαραγωγή του φλάουτου δεν ήταν απλώς μια απλή υπόθεση να το σαρώσετε και στη συνέχεια να τροφοδοτήσετε ένα αρχείο 3D στον εκτυπωτή για να φτιάξετε ένα φλάουτο με δυνατότητα αναπαραγωγής. Πρώτον, υπάρχει η επισφαλής φύση της μετακίνησης και του χειρισμού και το παλιό, εύθραυστο τεχνούργημα. Εάν η αξονική τομογραφία δεν βγει όπως αναμένεται, «δεν υπάρχει πολύς χώρος για δοκιμή και λάθος», λέει ο Loomis. Για παράδειγμα, ένα κομμάτι κασσίτερου που ήταν δεμένο στο αρχικό σώμα του φλάουτου – ένα ουσιαστικό μέρος της παραγωγής ήχου του – παρουσίαζε μια πρόκληση επειδή η αξονική τομογραφία δεν μπορεί να αποδώσει με ακρίβεια το μεταλλικό μέρος. Αντίθετα, ο Loomis έκανε προσεκτικές μετρήσεις και «γλύψε» το μέρος στο Fusion 360.

Κατά την ανάπτυξη αυτής της διαδικασίας για την αναπαραγωγή πνευστών ιθαγενών, έμαθε τη σημασία της υψηλής ανάλυσης εικόνας στις φάσεις σάρωσης και σχεδίασης, επειδή χάνεται ορισμένος ορισμός κατά τη μετατροπή της εικόνας 3D mesh σε συμπαγή εικόνα. Ο Loomis χρειαζόταν τη συμπαγή εικόνα για να χωρίσει το σώμα του αυλού σε τμήματα που θα συναρμολογηθούν μετά την εκτύπωση. Ενώ η απώλεια λεπτομέρειας σε αυτή τη διαδικασία είναι μικρή, η Loomis ερευνά πώς να διατηρήσει όσο το δυνατόν περισσότερες λεπτομέρειες, έτσι ώστε τα 3D εκτυπωμένα αντίγραφα να είναι όσο το δυνατόν ακριβέστερα, αναδημιουργώντας λεπτές επιφανειακές σημάνσεις και ακόμη και τους κόκκους του αρχικού ξύλου.

Μη τοξικά υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης

Ο Loomis και οι συνεργάτες του εξακολουθούν να μετρούν και να αξιολογούν πώς τα συγκεκριμένα υλικά που χρησιμοποιούν για την τρισδιάστατη εκτύπωση αντιγράφων φλάουτου επηρεάζουν τα ηχητικά αποτελέσματα. Ενώ οι περισσότεροι άνθρωποι δεν θα ακούσουν μεγάλη διαφορά μεταξύ των αντίγραφων φλάουτων που εκτυπώνονται με διαφορετικά υλικά, προσπαθούν να δημιουργήσουν 3D εκτυπωμένα αντίγραφα με τον καλύτερο συνδυασμό αυθεντικού ήχου και δυνατότητας αναπαραγωγής. Μέχρι στιγμής έχουν χρησιμοποιήσει πολλές διαφορετικές ρητίνες εκτύπωσης 3D της Formlabs για αντίγραφα οργάνων, όπως το Draft Resin για τη χαμηλού κόστους γρήγορη ταχύτητα εκτύπωσης πρωτοτύπων και το βιομηχανικής ποιότητας Rigid 10K Resin, το οποίο λατρεύει η Loomis για τη βαριά αίσθηση και το λευκό ματ. φινίρισμα που θυμίζει ψημένο πηλό.

Ως μέρος του πνεύματος αποκατάστασης στην αντικατάσταση αχρησιμοποίητων μουσειακών αντικειμένων με σχεδόν ακριβή λειτουργικά αντίγραφα, η ομάδα χρησιμοποιεί μόνο μη τοξικές ρητίνες, «δεδομένης της ιστορίας των τελετουργικών αντικειμένων των ιθαγενών που αντιμετωπίζονται με αρσενικό ως μέρος των προσπαθειών «συντήρησης» στα μουσεία. », λέει ο Δρ Περαία. Η Loomis επιλέγει μόνο μη τοξικές, βιοσυμβατές ρητίνες για στοματικά κομμάτια πνευστών. Για τα έργα τους στο Μουσείο Haffenreffer, επέλεξε τη ρητίνη BioMed Clear της Formlabs, η οποία, όπως λέει, ισοδυναμεί ή ξεπερνά τα πολυμερή σύνθετα υλικά που παραδοσιακά αποτελούν τη μαζική παραγωγή, συσκευές εγγραφής με έγχυση και άλλα πλαστικά πνευστά όργανα όσον αφορά την αντοχή, την πυκνότητα. και ακαμψία.

«Και είμαι ενθουσιασμένος με τον ήχο των φλάουτων που έχουμε τυπώσει», λέει ο Loomis.

SLA έναντι τρισδιάστατης εκτύπωσης FDA

Αυτά τα αποτελέσματα δεν προέρχονται μόνο από τα υλικά, αλλά και από τη μέθοδο εκτύπωσης. Το Formlabs Form 3 είναι ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής στερεολιθογραφίας (SLA), ο οποίος χρησιμοποιεί υγρές ρητίνες, σε αντίθεση με τα πλαστικά νήματα που χρησιμοποιούνται στους πιο οικονομικούς και φιλικούς προς το χρήστη τρισδιάστατους εκτυπωτές μοντελοποίησης λιωμένης εναπόθεσης (FDM). Ο Loomis παρήγαγε στο παρελθόν πνευστά από εκτυπωτές FDM που ακούγονταν αρκετά καλά, αλλά δεν πρόσφεραν το επίπεδο φυσικής λεπτομέρειας που προτιμούσε. «Πάντα ήξερα ότι υπήρχε περιθώριο βελτίωσης», λέει, «συγκεκριμένα στις λεπτομέρειες της επιφάνειας και στην ικανότητα δημιουργίας σύνθετων ακουστικών αρχιτεκτονικών που περιλαμβάνουν προεξοχές και άλλες λεπτομέρειες που η εκτύπωση FDM δεν θα μπορούσε να φιλοξενήσει».

Με την εκτύπωση SLA 3D, το Loomis έχει μεγαλύτερη ελευθερία να δημιουργεί εξαιρετικά λεπτομερή κομμάτια στόματος και λεπτομέρειες επιφάνειας, όπως κόκκους ξύλου, γκραβούρες και περίτεχνες διακοσμήσεις που είναι σημαντικά καθοριστικά χαρακτηριστικά για πολλά γηγενή όργανα.

Το Fusion 360 γεφυρώνει το παρελθόν με το παρόν

Ενώ ο Loomis θα ήθελε αν η αναπαραγωγή ενός ιθαγενούς φλάουτου ήταν τόσο εύκολη όσο η σάρωση, η εκτύπωση και το παίξιμο, στην πραγματικότητα είναι πιο περίπλοκο από αυτό. Ωστόσο, το Fusion 360 παρέχει ζωτικής σημασίας εργαλεία που διευκολύνουν τις δυσκολίες δημιουργίας πλήρως λειτουργικών, εκτυπώσιμων αντιγράφων οργάνων.

Αφού αφιέρωσε αρκετές ώρες για να παρακολουθήσει μαθήματα και να εξερευνήσει τις λειτουργίες του Fusion 360 για πρώτη φορά, ο Loomis μπόρεσε να σχεδιάσει ένα καλούπι για μια κινέζικη οκαρίνα χρησιμοποιώντας το λογισμικό. Έκτοτε, έγινε power user. Το Fusion 360 του επέτρεψε να πειραματιστεί με μη συμβατικές φόρμες κεφαλής για πνευστά, με περιγράμματα και άκρες γύρω από την φυσητήρας. «Μόλις κατάλαβα κάποιες βασικές λειτουργίες σχεδίασης και μοντελοποίησης, ήταν πολύ εύκολο να βασιστώ στη γνώση», λέει. “Το λογισμικό διευκολύνει τη δημιουργία διογκώσεων, βυθίσεων, πτυχών και περιγραμμάτων που θα ήταν αδύνατο να κάνω με το χέρι.”

Επειδή το μπλοκ φλάουτο των ιθαγενών Αμερικανών του Μουσείου Haffenreffer είναι πολύ μεγάλο για να εκτυπωθεί σε ένα κομμάτι, ο Loomis χωρίζει τη σαρωμένη τρισδιάστατη εικόνα του φλάουτου σε κομμάτια που πρόκειται να συναρμολογηθούν μετά την εκτύπωση χρησιμοποιώντας αρμούς τένοντα και στεγανοποίησης. Ενώ οι αρχικοί ιθαγενείς αυλοί έχουν σωλήνες με πολύ λεπτά τοιχώματα, το Fusion 360 επέτρεψε στο Loomis να κάνει τις αρθρώσεις αρκετά λεπτές ώστε να συνδέουν σταθερά τμήματα σωλήνων χωρίς να τροποποιούν τις διαστάσεις του αρχικού οργάνου.

Ο Loomis λέει επίσης ότι το Fusion 360 κατέστησε δυνατή την επισκευή του αρχικού σπασμένου ξύλου στο ψηφιακό μοντέλο και τη δημιουργία ενός λειτουργικού περιβλήματος για την αποκατάσταση της δυνατότητας αναπαραγωγής στο αντίγραφο. «Μου αρέσει το πόσο εύκολο είναι με το Fusion 360 να μεταφράσω μια ιδέα στο μυαλό μου σε μια τρισδιάστατη, ψηφιακή εικόνα που μπορώ να εξετάσω από οποιαδήποτε γωνία», λέει ο Loomis.

Επόμενα βήματα προς την ιθαγενοποίηση

Ενώ ο Loomis και οι συνεργάτες του εξακολουθούν να αναπτύσσουν τη διαδικασία για την επίτευξη των πιο ακριβών αντιγράφων των μπλοκ φλάουτων των ιθαγενών Αμερικανών, βρίσκονται επίσης σε συζητήσεις με αρκετούς επιμελητές μουσείων στην Ευρώπη και την Αμερική για την έναρξη νέων έργων αναπαραγωγής πνευστών οργάνων, καθένα από τα οποία παρουσιάζει μοναδικά προκλήσεις. Για παράδειγμα, η Loomis διερευνά πώς να δημιουργεί ακριβείς τρισδιάστατες εικόνες οργάνων συνδυάζοντας την επιφανειακή σάρωση με την απεικόνιση ακτίνων Χ όταν δεν υπάρχει διαθέσιμος τομογράφος.

Εν τω μεταξύ, συνεχίζουν να επικεντρώνονται στην ιθαγενοποίηση. «Το έργο μας δεν τελειώνει με ένα τρισδιάστατο εκτυπωμένο αντίγραφο ενός φλάουτου», λέει ο Loomis. Συνεχίζονται οι συζητήσεις με αυτόχθονες μελετητές, καλλιτέχνες και οργανοποιούς σχετικά με το πώς αυτά τα πρωτόκολλα για την αναπαραγωγή οργάνων από συλλογές μουσείων μπορούν να εξυπηρετήσουν τις μοναδικές ανάγκες διαφορετικών ιθαγενών κοινοτήτων.