基于虚拟现实技术的田野数字考古技术的研究

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1、中图分类号：0450UDC：620讶{I芒解密级学校代码硕士学位论文(学历硕士)基于虚拟现实技术的田野数字考古技术的研究ResearchofDigitalFieldArchaeologytechnologyBasedonVirtualReality研究生姓名指导教师学科专业研究方向论文开题日期丁艳霞白旭正高级工程师无线电物理通信与计算机网络2009年12月1日公开h事尤乒已4●‘⋯⋯’，t!=#2$21'tj}‘。’。!!。‘。’’—。。————————————————————一frP廿，fe：：葑l矗警士黔1净

2、蔓》；囊龄船，摹·毒j．母》i章ii长萼：鼹姆王：“1ljt．·1‘-i镪-■学位论文原创性声明本人所提交的学位论文《基于虚拟现实技术的田野数字考古技术的研究》，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的原创性成果。除文中已经注明日用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中标明。本声明的法律后果由本人承担。论文作者(签名)：j；艺绶伽履年g月／Iq指导教师确认(签名)纠埤6目117学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河北师范大学有

3、权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北师范大学可以将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、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在——年解密后适用本授权书)论文作者(签名)：∞眨覆w7。年多月／只指导教师(签名)弘口年∥月／0·J‘～J寸’、1．：r‘⋯。。丘伯M妻鸟B彤-毒。1‘·rl—rfEjl1’聱÷t、I‘I^“■．Y-k!一书孙M曳卑-：．．}。r一。卜·-L_JH：J弄摘要虚拟现实(VirtualReality

4、)技术是上个世纪末兴起的一种综合性的信息技术，该技术融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支。它已经成为信息领域研究开发和应用的热点方向之一。随着国家对考古发掘、文物保护的重视，数字考古技术成为新的考古科学技术，故虚拟现实技术在考古领域也得以应用。目前国内对考古发掘工作在数字发展方面也取得也一些好的效果，但是利用虚拟现实技术在阳野考古中对考古发掘现场进行笈掘模拟，同时使得考古人员能在现场进行数据采集上传，并在后期能够独自完成探方的三维建模的方法，目前国内对之的研究还比较少。本文首

5、先对国内外数字考古的应用和技术研究现状进行了分析，从实现田野考古数字化的必要性出发，提出了构建田野考古现场虚拟漫游系统的课题。介绍了该系统的研究目的和意义：随着时间的流逝和人类现代化生活的需要，给文物遗迹等带来了不同程度的破坏。如何利用虚拟现实技术实现阳野考古技术的数字化，建立田野数字考古技术的行业标准和技术规范，建立一个科学、精密和综合的罔野考古现场虚拟展示技术研究平台，使得中华民族的文化精神财富得阻保护和传承，这无疑是当前田野数字考古技术重要的研究领域。故在数字化时代的今天，利用虚拟现实技术获得田野考古的3D

6、模型数据库，保存记录田野考古现场及发掘出土文物原有的各项型式数据和空问关系等重要信息，研究开发田野数字考古虚拟展示系统具有重要的现实意义。在此基础上分析了国内外虚拟现实技术在开1野数字考古应用发展的现状和动态，数字考古向着三个方向发展：三维记录、三维重现、三维传播三个方面。我国目前在文物虚拟修复和数字化保护技术方面取得了一些成绩。文中在田野考古发掘现场进行的数据采集利用点、面相结合的方法。即利用全站仪在考古中的作用：使用全站仪能够实现探方平面图及遗迹平剖面图的一体测绘，即使洞穴、墓穴复杂结构，利用全站仪布设导线，

7、逐点进行测量，就可以获取三维坐标，再将数据传输到电脑上，编辑成圈。这样就获取了逐点或逐面采集的地表点的空间坐标及其属性：通过航拍和数码摄像来获取面方面的数据信息-对浮现在每一土层文物的数据采集，由于各种原因(比如氧化、人工修复等)，文物刚剐出士时的状态，可能同在实物博物馆种不同，故第一手的数据采集必须及时和快速全面，即尽可能多得采集数据，从各个不同的角度和时间上将重点珍贵的文物数据进行保护。各个探坑中的重点文物的拍摄时需要对文物进行俯拍，尽可能的进行整体的拍摄，有利于后期的文物建模和三维虚拟场景的生成。在数据采集

8、时，注意光照条件及相机的设置数据，因为设置不同会为数据后期纹理处理带来影响。即要保证数据全面的反应考古现场的情况，更要其真实清晰。获取的图片信息作为我们的纹理，在这里我们对纹理根据需要采用不同的纹理处理方法，利用；纹理映射、凹凸映射、环境贴图的三种映射方法，实现了对纹理的处理。虚拟对象建模是文章的重点之一，包括三维建模技术：几何建模、运动建模、物理建模；3DS姒x中，根据