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1、古壁画病害机理的现场沉浸式可视分析方法研究StudyonOn-siteImmersiveVisualizationAnalysisMethodforAncientMuralDegradationMechanism工程领域：软件工程作者姓名：陶晗指导教师：张加万企业导师：张然然天津大学软件学院2017年12月万方数据万方数据万方数据万方数据摘要现场沉浸式可视化可以将可视化视图结合到真实世界中，表现数据的空间属性，提供专注高效的混合现实分析环境。另一方面，世界各地的古壁画都在承受病害的侵蚀，这些病害机理复杂、成因众多，亟
2、需跨学科的复杂数据分析。现场沉浸式可视化可以帮助文物保护专家在实地考察时分析病害数据，提高病害分析效率。而近几年具有实用价值具有实际可用性的光学透视的头戴显示设备的出现为现场沉浸式可视化提供了平台。本文提出了一种新颖的、基于混合现实的现场沉浸式可视分析方法，用于分析古壁画病害和环境数据之间的关联。分析方法中还包括用特征提取提高定位精确度的混合定位技术、非接触式的快速病害标注技术、针对现场沉浸环境的立体雷达、以及基于病害机理模型的病害警报的提取算法。同时本文还提供了两个性能测试、一个基于敦煌莫高窟数据的模拟案例分析、以
3、及相关领域专家的反馈。本文可视化方案的视图和交互针对现场性和沉浸性设计，并整合了三个面向文物安全性的交互设计。相较于传统的平面媒介可视化，本文的方案提供了一个更灵活、更高效的数据分析环境，同时也为未来的工作方式提供了一种新思路。关键词：现场可视化，沉浸式环境，文物病害，病害标记I万方数据II万方数据ABSTRACTOn-siteimmersivevisualizationcanplacevisualizationviewsintorealworld,expressthespatialpropertiesofdata,
4、andprovideabetterstereoenvironmentforenhancingtheunderstandingofrealsceneandgatheringinsight.Andwiththedevelopingoftechnology,itisavailablewithopticalsee-throughhead-mounteddevices.Ontheotherhand,worldwideancientmuralssufferfromvariousdegradationsrelatedtocompou
5、ndenvironmentalfactorsrequiringinterdisciplinaryresearches.On-siteimmersivevisualizationisabletointegratetheon-siteinvestigationanddataanalysisandimprovetheanalysisefficiencyformuraldegradationanalyzers,Inthispaper,Ipresentanovelmixedreality,on-siteimmersivemur
6、aldegradationvisualizationsolutionforanalyzingrelevancebetweendegradationandenvironmentdata.Furthermore,thissolutionincludesfouroptimizationtechniques,on-siteimmersive,suchasaccuracymixedlocationwithfeaturecognition,arapid,simple,low-costandinteractivemethodofd
7、egradationannotation,3Dradarandwarningmechanismfordegradationpatternanalysis.Todemonstratethevisualizationsolutionandtheannotationmethod,threeapplicationresultswithrealdatafromMogaoGrottoesanddomain-expertfeedbackaregiven.Thesolutionison-site,immersiveorienteda
8、ndintegratessecuredesignsforheritages.Itisflexibleandeffectivetoprovideabetterdataanalysisenvironmentthanconventionalplanarvisualizations,alsoprovidesapromisingwaytochangework
