3d数字重建在青铜器陶范修复中的应用研究

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1、3D数字重建在青铜器陶范修复中的应用研究申请上海交通大学工程硕士学位论文3D数字重建在青铜器陶范修复中的应用研究学校代码：10248作者姓名：孙修恩学号：1080379214第一导师：肖双九第二导师：何小青学科专业：软件工程答辩日期：2013年7月22日上海交通大学软件学院2013年6月万方数据3D数字重建在青铜器陶范修复中的应用研究ADissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityforMasterDegreeofEngineering3-DDIGITALRECONSTRUTIONINTHEAPP

2、LIEDRESEARCHOFBRONZEWAREMOULDREPAIRUniversityCode：10248Author：SunXiuenStudentID:1080379214Mentor1：XiaoShuangjiuMentor2:HeXiaoqingField：SoftwareEngineeringDateofOralDefense：OnJuly22,2013SchoolofSoftwareShanghaiJiaotongUniversityJun,2013万方数据万方数据万方数据3D数字重建在青铜器陶范修复中的应用研究上海交通大学学位论文

3、原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日万方数据3D数字重建在青铜器陶范修复中的应用研究上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大

4、学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据3D数字重建在青铜器陶范修复中的应用研究3D数字重建在青铜器陶范修复中的应用研究摘要文物在发掘过程中难免受到自然及人为因素的破坏，诸多考古挖掘现场中通常会出土较多的文物碎片，能否很好地利用数字技术对这些具有历史价值、文化价值和科学研究价值的文物进行保护，将残缺的文物碎片进行数字化修复和重建，并

5、还原出残缺文物所遗失的文化信息，一直是考古学家和历史学家关注和期待解决的问题。当下数字技术的应用领域在不断扩展，数字技术在文物的修复重建应用中的研究成果也越来越多，为学术研究、分析鉴赏、信息共享与开发利用等方面提供了更多、更精确的数字化资源，这对文物的全方位保护及文化传承具有较强的现实意义和社会应用价值。本研究是建立在一个纵向项目（全国艺术科学“十五”规划2005年度课题，立项批准号05BF036，殷商青铜器陶范艺术研究）的基础上，进行的深度试验性研究。研究的主要目标是运用三维重建技术对殷商青铜器陶范碎片进行虚拟修复和重建。通过对殷商青铜器陶范进行

6、三维扫描、数据采集，并将采集到的模型数据在Geomagic软件中进行点云数据的修复与合并，再用Zbrush、3dmax等软件进行虚拟修复和三维重建，最终创建出修复后的青铜器陶范数据模型，用三维打印机打印出青铜器陶范实体模型。本文的研究的重点和研究成果有：1、运用三维扫描技术和逆向工程软件对殷商青铜器陶范碎片进行三维数据采集和数字化虚拟修复和重建：利用三维扫描仪对殷商青铜器陶范碎片的进行三维数据采集，侦测并分析陶范碎片的形状（几何构造）与外观数据（如表面反照率等性质），将采集到的数据使用Geomagic软件进行点云数据的修复合并，生成三角面片，然后对

7、三角面片进行处理（平滑、砂纸、细化等等），构建曲面片、编辑曲面片、细化成格栅、进行测试或更正、优化不良的点云和噪声点等、生成和输出STL文件、然后创建陶范碎片三维数据模型。这项工作研究中的难点在于既要熟练把握数字技术和运用操作软件以及各种运算，又要对青铜器陶范的构造、纹饰组合等专业知识有一定的熟悉和精通。2、打印出修复后的青铜器陶范实体模型：将修复后的青铜器陶范数据模型导入三维立体打印机中，按照所需的比例打出修复后的青铜器陶范的实体模型。3、将青铜器陶范碎片的人工修复与数字虚拟修复进行比较研究，并将打印出的青铜器陶范实体模型与未修复的陶范原始形态进

8、行比对测试分析：青铜器陶范的人工修复I万方数据3D数字重建在青铜器陶范修复中的应用研究目前还只是停留在胶粘和石膏填补的传统