基于激光扫描技术的古陶瓷三维数字化方法研究与应用

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1、基于激光扫描技术的古陶瓷三维数字化方法研究与应用摘要近年来，计算机虚拟现实技术得到了快速的发展，各种三维扫描技术的诞生和应用，加之个人计算机在速度和性能上不断突破，大容量存储技术得以广泛的应用，大大促进了文物信息数字化的研究和应用。本文以VⅣID910为测量工具，以Imageware、Photoshop、3dsmax等软件为平台，以纹理映射为重点，对文物三维数字化方面相关的若干工作进行了探讨，主要包括：对点云获取的不同方式进行分析比较，总结了接触式测量和非接触式测量的优缺点，研究了非接触式测量中的激光三角法的测量原理。针对扫描仪VIVID910，详细探讨了它的测量原理和测量步骤。对点云数

2、据处理的各种方法进行了分析，针对扫描仪自带软件PolygonEditingTool的数据处理特点，重点研究了基于三基准点的多视点云对齐方法的对齐原理；并以古陶瓷为研究对象，完成了三维曲面的激光测量和数据处理，对提出的扫描方法和对齐方法进行了可行性验证，重点研究了网格模型的编辑方法，采用手工补洞与自动补洞相结合的方法，获得了较好的效果。研究了曲面重构的基本理论和基本方法，分析了曲面拼接后存在的普遍问题；对重构曲面精度的影响因素进行了较全面的分析，研究了曲线、曲面的光顺准则和光顺方法；以具体产品为对象，在逆向软件Imageware环境中实现了它的曲面重构和最终曲面的质量评价，讨论了重构过程中

3、对曲面精度和光顺性进行控制的方法。研究了纹理映射技术及其基本方法，分析了不同拍摄条件对数码照片质量的影响，针对古陶瓷，使用柔光箱制造柔光环境，获得了较好的拍摄效果；重点研究了纹理贴图拼接和处理的基本方法，分析了相机坐标和拍摄旋转角度对位图拼接质量的影响。基于3dsmax中多种可视化的纹理贴图工具，找出合适的纹理映射方法，重点研究了Multi／SUB．Object(多维次物体)材质和UVWMapping(UVW坐标)对纹理贴图效果的影响，以及多幅位图映射后接缝区域的处理。关键词：文物数字化，数据采集，数据处理，曲面重构，纹理映射RESEARCHANDAPPLICATIoNoNTHEANCI

4、ENTCERAMICSTHREE．DIMENSIoNALDIGITIZATIoNMETHoDBASEDoNTHETHREE．D玎ⅥENSIoNALLASERSCANNINGTECHNoLoGYABSTRACTInrecentyears，thecomputervirtualrealitytechnologyhasdevelopmentedrapidly．Thebirthofavarietyofthree—dimensionalscanningtechnologyandapplications，coupledwithpersonalcomputersinspeedandperformance

5、breakthroughs，mass—storagetechnologycouldbewidelyused，greatlycontributedtothestudyofheritagedigitalinformationandapplications．TakingVIVID910asmeasuretool，Imageware，Photoshopand3dsMaxassoftwareplatforms，thetexturemappingasthekeypoint，thestudyontheculturalrelicthree-dimensionaldigitizationhasbeenca

6、rriedon．Thecontentsofthethesismainlyinclude：Thedifferentwaysobtainingpointcloudwerecompared，theadvantagesanddisadvantagesofcontactmeasurementandnon—contactmeasurementweresummarized，andtheprincipleofthelasertriangulationmeasurementwasalsostudied；AimingthescannerVIVID910，itsmeasureprincipleandmeasu

7、restepswerediscussedindetail．ThewholebagoftricksofpointcloudpreprocessingWasanalyzedinthethesis．AccordingtothedataprocessingcharacteristicofPolygonEditingToolbroughtbythescanner，theregistrationprincipleofthemulti—viewc