一種文物三維成像展示方法與系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及圖像展示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種文物三維成像展示方法與系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 保護(hù)民族文化遺產(chǎn)，弘揚(yáng)民族文化傳統(tǒng)，確保民族文化安全，是當(dāng)今世界各國共同 面對(duì)的全球化戰(zhàn)略問題。我國在五千多年來的文明發(fā)展中，留存了許多的歷史文化遺址、遺 跡，還有各種類型的自然地理、人文地理景觀；圖書館、博物館里保藏著數(shù)以百萬計(jì)的藝術(shù) 珍品、典籍和文物。按照國際推行的做法，對(duì)任何文化遺產(chǎn)實(shí)施保護(hù)前，首先必須對(duì)文化遺 產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行真實(shí)、完整、全面地記錄與存檔，一則留存豐富真實(shí)的原始資料，二則當(dāng)該文化 遺產(chǎn)遭受不可逆性破壞時(shí)，可以為該文化遺產(chǎn)的重建復(fù)原提供可靠依據(jù)。
[0003]目前，傳統(tǒng)的文化遺產(chǎn)測繪展示方法為，利用皮尺加水準(zhǔn)、實(shí)測法、近景攝影測量 法對(duì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行測繪展示，這種方法不但效率低下，而且只能對(duì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行二維的平 面展示，視角單一，無法全方位地體現(xiàn)文化遺產(chǎn)的外形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了全方位地展示文化遺產(chǎn)的外觀，本發(fā)明提供了一種文物三維成像展示方法和 系統(tǒng)。
[0005] 第一方面，本發(fā)明提供了一種文物三維成像展示方法，包括：
[0006] 采集待展示文物的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和彩色紋理數(shù)據(jù)；
[0007] 根據(jù)采集到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建待展示文物的三角網(wǎng)格模型；
[0008] 將采集到的彩色紋理數(shù)據(jù)映射到待展示文物的三角網(wǎng)格模型上，創(chuàng)建待展示文物 的彩色三維模型；
[0009] 展示所述彩色三維模型。
[0010] 進(jìn)一步的，所述展示所述彩色三維模型，包括：
[0011] 根據(jù)尺寸展示指令，突出展示待展示文物相應(yīng)的尺寸信息；所述尺寸展示指令為 包含待展示文物的體積或者長度信息的指令。
[0012] 進(jìn)一步的，所述展示所述彩色三維模型，包括：
[0013] 根據(jù)視角展示指令從相應(yīng)的視角展示待展示文物的彩色三維模型；所述視角展示 指令為包含展示視角的視角信息的指令。
[0014] 進(jìn)一步的，所述三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)包括：
[0015] 待展示文物的每個(gè)部位多個(gè)角度的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
[0016] 進(jìn)一步的，所述采集待展示文物的彩色紋理數(shù)據(jù)之后，還包括：
[0017] 對(duì)采集到的彩色紋理數(shù)據(jù)進(jìn)行光照和色彩還原。
[0018] 進(jìn)一步的，所述構(gòu)建待展示文物的三角網(wǎng)格模型之后，還包括：
[0019]填充三角網(wǎng)格模型的孔洞。
[0020] 進(jìn)一步的，所述采集待展示文物的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)之后，還包括：
[0021] 對(duì)采集到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括：對(duì)采集到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪；
[0022] 根據(jù)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)整理指令，去除多余的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，補(bǔ)全缺失的三維點(diǎn)云數(shù) 據(jù)；
[0023] 所述多余的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，包括：含有粗差的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和與待展示文物的無 關(guān)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；
[0024] 對(duì)經(jīng)過處理后的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，構(gòu)建待展示文物的三角網(wǎng)格模型。
[0025] 第二方面，本發(fā)明提供了一種文物三維成像展示系統(tǒng)，包括：
[0026] 數(shù)據(jù)采集裝置，用于采集待展示文物的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和彩色紋理數(shù)據(jù)；
[0027] 模型構(gòu)建裝置，用于根據(jù)采集到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建待展示文物的三角網(wǎng)格模 型；
[0028] 所述模型構(gòu)建裝置，還用于將采集到的彩色紋理數(shù)據(jù)映射到待展示文物的三角網(wǎng) 格模型上，創(chuàng)建待展示文物的彩色三維模型；
[0029] 展示裝置，用于展示所述彩色三維模型。
[0030] 進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)采集裝置，包括：
[0031] 移動(dòng)式絕對(duì)臂關(guān)節(jié)臂激光測量機(jī)，用于采集待展示文物的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；
[0032] 數(shù)碼相機(jī)，用于采集待展示文物的彩色紋理數(shù)據(jù)。
[0033] 進(jìn)一步的，所述展示裝置，具體用于：
[0034] 從所述模型構(gòu)建裝置獲取所述彩色三維模型以網(wǎng)頁形式展示在所述展示裝置上。
[0035] 本發(fā)明提供的文物三維成像展示方法，通過采集待展示文物的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和彩 色紋理數(shù)據(jù)；根據(jù)采集到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和彩色紋理數(shù)據(jù)創(chuàng)建待展示文物的彩色三維模 型。從而能夠使用戶通過待展示文物的彩色三維模型全方位地了解文物的真實(shí)外觀，實(shí)現(xiàn) 文物的虛擬漫游及數(shù)字展示，為博物館建設(shè)數(shù)字展示平臺(tái)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0036] 圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的文物三維成像展示方法的流程示意圖；
[0037] 圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的文物三維成像展示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038] 圖3是根據(jù)采集到的文物銀壺的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和彩色紋理數(shù)據(jù)創(chuàng)建文物銀壺的 彩色三維模型的示意圖；
[0039] 圖4是文物的展示平臺(tái)的主界面的示意圖；
[0040] 圖5為文物銀壺的彩色三維模型的六面視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅 用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0042] 本發(fā)明第一實(shí)施例提供了一種文物三維成像展示方法，如圖1所示，包括：
[0043] 步驟S1，采集待展示文物的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和彩色紋理數(shù)據(jù)；
[0044] 步驟S2,根據(jù)采集到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建待展示文物的三角網(wǎng)格模型；
[0045] 步驟S3,將采集到的彩色紋理數(shù)據(jù)映射到待展示文物的三角網(wǎng)格模型上，創(chuàng)建待 展示文物的彩色三維模型；
[0046] 步驟S4,展示所述彩色三維模型。
[0047] 本發(fā)明提供的文物三維成像展示方法，通過采集待展示文物的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和彩 色紋理數(shù)據(jù)；根據(jù)采集到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和彩色紋理數(shù)據(jù)創(chuàng)建待展示文物的彩色三維模 型。從而能夠使用戶通過待展示文物的彩色三維模型，全方位地了解文物的真實(shí)外觀，實(shí)現(xiàn) 文物的虛擬漫游及數(shù)字展示，為博物館建設(shè)數(shù)字展示平臺(tái)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0048] 在具體實(shí)施時(shí)，步驟S4,可以包括：
[0049] 根據(jù)尺寸展示指令，突出展示待展示文物相應(yīng)的尺寸信息；所述尺寸展示指令為 包含待展示文物的體積或者長度信息的指令。
[0050] 如此設(shè)計(jì)的好處在于，能夠根據(jù)用戶的需要重點(diǎn)展示文物相應(yīng)的尺寸信息，使用 戶更加清楚地了解文物。
[0051] 在具體實(shí)施時(shí)，步驟S4,可以包括：
[0052] 根據(jù)視角展示指令從相應(yīng)的視角展示待展示文物的彩色三維模型；所述視角展示 指令為包含展示視角的視角信息的指令。
[0053] 如此設(shè)計(jì)的好處在于，能夠根據(jù)用戶的需要，重點(diǎn)展示文物在某一個(gè)方向上的外 觀，方便用戶對(duì)文物的特定部位進(jìn)行觀察。
[0054] 在具體實(shí)施時(shí)，所述三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)包括：
[0055] 待展示文物的每個(gè)部位多個(gè)角度的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
[0056] 如此能在避免損傷文物的前提下，真實(shí)地還原出文物的形狀和尺寸，并保證采集 的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的完整性。
[0057] 在具體實(shí)施時(shí)，在步驟S1后，所述方法可以包括：
[0058] 對(duì)采集到的彩色紋理數(shù)據(jù)進(jìn)行光照和色彩還原。
[0059] 如此，能夠使待展示文物的彩色三維模型的顏色更加符合待展示文物的真實(shí)色 彩。
[0060] 在具體實(shí)施時(shí)，在步驟S2后，所述方法可以包括：
[0061] 填充三角網(wǎng)格模型的孔洞。
[0062] 如此，能夠?qū)Υ故疚奈锏钠茡p部位進(jìn)行虛擬修補(bǔ)，為用戶展示損壞前的待展示 文物的外觀。
[0063] 在具體實(shí)施時(shí)，在步驟S1后，可以包括：
[0064] 對(duì)采集到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括：對(duì)采集到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪；
[0065] 根據(jù)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)整理指令，去除多余的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，補(bǔ)全缺失的三維點(diǎn)云數(shù) 據(jù)；
[0066] 所述多余的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，包括：含有粗差的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和與待展示文物的無 關(guān)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；
[0067] 對(duì)經(jīng)過處理后的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，構(gòu)建待展示文物的三角網(wǎng)格模型。
[0068] 如此設(shè)計(jì)的好處在于，能夠使文物的三維模型更加清晰、真實(shí)。
[0069] 根據(jù)經(jīng)過拼接后的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，生成三角網(wǎng)格模型，可以生成具有實(shí)際尺寸和 空間坐標(biāo)的數(shù)字正射影像圖。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)待展示文物進(jìn)行病害調(diào)查、數(shù)據(jù)分析等定量調(diào)查 與全面評(píng)估。為待展示文物的保護(hù)修復(fù)工作提供可靠的數(shù)據(jù)。
[0070] 在具體實(shí)施時(shí)，根據(jù)經(jīng)過處理后的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，生成三角網(wǎng)格模型之后，對(duì)三角 網(wǎng)格模型進(jìn)行封裝，網(wǎng)格檢查優(yōu)化，孔洞填充，對(duì)三角網(wǎng)格模型進(jìn)行簡化后，根據(jù)彩色紋理 數(shù)據(jù)創(chuàng)建出待展示文物的三維彩色模型。
[0071] 基于相同的構(gòu)思，本發(fā)明的第二實(shí)施例提供了一種文物三維成像展示系統(tǒng)，如圖2 所示，包括：
[0072] 數(shù)據(jù)采集裝置201，用于采集待展示文物的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)和彩色紋理數(shù)據(jù)；
[0073] 模型構(gòu)建裝置202,用于根據(jù)采集到的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建待展示文物的三角網(wǎng)格 豐旲型；
[0074] 模型構(gòu)建裝置202,還用于將采集到的彩色紋理數(shù)據(jù)映射到待展