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New approaches in the virtual reconstruction of fragmented specimen
applications in surgery, forensics, and anthropology
Sascha Senck
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Gerhard Weber
DOI
10.25365/thesis.23681
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29611.35659.787363-7
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit liegt auf der virtuellen Rekonstruktion von Schädeln, die sich durch das Fehlen eines großen Teils der Schädelknochen auszeichnen. Mithilfe von Methoden der virtuellen Anthropologie und Geometrischen Morphometrie kann dabei eine Vielzahl von Problemen konfrontiert werden, die während der Rekonstruktion von fragmentierten fossilen Schädeln entstehen können. Denn jede Schädelrekonstruktion weisst generell eine gewisse Ungenauigkeit auf. Diese wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, z.B. Größe der fehlenden Schädelteile oder der Rekonstruktionsmethode. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit liegt deshalb in der Untersuchung der Auswirkungen verschiedener Faktoren auf die Ungenauigkeit fossiler Rekonstruktionen mithilfe von landmarks und semilandmarks. Darüber hinaus werden neue Ansätze für die anatomische Rekonstruktion von stark beschädigten Schädeln eingeführt.
Bei der Rekonstruktion von fossilen Schädelfragmenten in einer virtuellen Umgebung wird jeder einzelne Schritt in einem ausführlichen Protokoll gespeichert. Dies ermöglicht die Erstellung einer großen Anzahl von verschiedenen Rekonstruktionen. Da eine Rekonstruktion niemals perfekt sein wird, berücksichtigt dieser Ansatz das mangelnde Wissen darüber, wie das Original-Indiviuum wirklich aussah. Mit anderen Worten zeichnet sich jede Rekonstruktion durch einen gewissen Grad an Ungenauigkeit aus. Die Ermittlung dieser Ungenauigkeit ist umso wichtiger, da heute hohe Maßstäbe an die Qualität von virtuellen Modellen gestellt werden, die in unterschiedlichen Studien der Ontogenie, Phylogenie und Biomechanik eingesetzt werden.
Ich veranschauliche diese Ansätze durch die Rekonstruktion mehrerer virtuell fragmentierter Individuen und wende die gewonnenen Informationen unter anderem in der Rekonstruktion des Australopithecus afarensis Individuums A.L. 444-2 an. Desweiteren untersuche ich die morphologische Integration im kraniofazialen Komplex von Individuen der Überfamilie Hominoidea, um Kovariationsmuster aufzuzeigen, die während der Schätzung der Ungenauigkeit von anatomischen Rekonstruktionen von potenzieller Hilfe sein konnten.
Abstract
(Englisch)
The main theme of this thesis is how different scenarios of missing data estimation influence the uncertainty of virtual reconstructions. Using a combination of tools from Virtual Anthropology and Geometrics Morphometrics, a variety of problems is approached comprising major problems that arise during the anatomical reassembly of fragmented fossil crania and the geometrical reconstruction of missing data. The focus is on the quantitavive description of accuracies and uncertainties in fossil reconstructions using landmarks and semilandmarks from different reference samples. Furthermore, new approaches for the anatomical reconstruction of severly damaged crania are introduced. When dealing with the reassembly of fragments in a virtual environment, every single step can be saved in a detailed protocol and used as a basis for subsequent modifications. This creates a large number of different reconstructions, considering the uncertainty of the reconstruction itself. Reconstructions of incomplete fossil specimens are needed in varying contexts from studies of ontogeny, phylogeny or biomechanics. I exemplify these approaches by reconstructing several virtually fragmented specimens from extant and extinct species, and applying part of this information to the Australopithecus afarensis specimens A.L. 444-2. Furthermore I investigate morphological integration in the hominoid craniofacial complex, showing patterns of covariation that could be of potential help estimating the uncertainty in the anatomical reconstruction of fragmented specimens.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Virtual Anthroplogy Virtual reconstructions Geometrics Morphometrics
Schlagwörter
(Deutsch)
Virtuelle Anthropologie Rekonstruktion von fragmentierten Schädeln Geometrics Morphometrics
Autor*innen
Sascha Senck
Haupttitel (Englisch)
New approaches in the virtual reconstruction of fragmented specimen
Hauptuntertitel (Englisch)
applications in surgery, forensics, and anthropology
Paralleltitel (Deutsch)
Neue Ansätze in der virtuellen Rekonstruktion von fragmentierten Schädeln ; Anwendungen in Medizin, Forensik und Anthropologie
Paralleltitel (Englisch)
N
Publikationsjahr
2012
Umfangsangabe
228 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Gerhard Weber
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.03 Methoden und Techniken in den Naturwissenschaften ,
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.99 Naturwissenschaften allgemein: Sonstiges
AC Nummer
AC10497856
Utheses ID
21173
Studienkennzahl
UA | 794 | 685 | 437 |