激光掃描技術(shù)在文物建模及虛擬修復(fù)中的應(yīng)用研究.pdf

1、文物遺址是研究古代歷史、藝術(shù)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展極其重要的實(shí)物資料,對(duì)文物遺址的保護(hù)和研究就顯的尤為重要了。一方面,這些年代久遠(yuǎn)的歷史文物遺產(chǎn)隨著時(shí)間的流逝正經(jīng)受著相當(dāng)程度的損害,需要數(shù)字化保護(hù)。另一方面,要在世界范圍內(nèi)傳播并提升其濃重的文化旅游價(jià)值,需要真實(shí)感的數(shù)字化展示技術(shù)。
　　針對(duì)文物遺產(chǎn)保護(hù)和數(shù)字考古研究需求,本文以重慶大足千手觀音為背景給出了國內(nèi)外數(shù)字考古技術(shù)研究及其應(yīng)用現(xiàn)狀,對(duì)目前文物遺址中常用的三維數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理、模

2、型重建等方法展開了研究。
　　本文的主要研究工作如下:
　　1)本文首先介紹了地面三維激光掃描技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,總結(jié)了該技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域,簡(jiǎn)要闡述了地面三維激光掃描系統(tǒng)的工作原理,并對(duì)硬件設(shè)備的種類和數(shù)據(jù)獲取技術(shù)作了簡(jiǎn)單的介紹。
　　2)對(duì)用于采集數(shù)據(jù)的Faro和CIMCORE三維激光掃描儀及后處理軟件Geomagic和polyworks進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,并利用三維掃描技術(shù)獲取重慶大足千手觀音的點(diǎn)云數(shù)據(jù),針對(duì)點(diǎn)

3、云數(shù)據(jù)的去噪、簡(jiǎn)化及網(wǎng)格化等預(yù)處理技術(shù)展開研究。
　　3)針對(duì)關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的地理框架及數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。
　　4)真實(shí)感文物遺址的三維重建,主要研究了古遺址三維模型的兩種后期處理技術(shù),即古遺址三維模型的三角網(wǎng)格修補(bǔ)技術(shù)和網(wǎng)格簡(jiǎn)化技術(shù)。利用逆向工程軟件GeomagicStudio實(shí)現(xiàn)快速建模,較為詳細(xì)地闡述了在模型重構(gòu)過程中點(diǎn)云數(shù)據(jù)的優(yōu)化處理方法,介紹點(diǎn)云和多邊形的實(shí)用編輯處理技術(shù)。并對(duì)古遺址模型群進(jìn)行了組合,建