1体环物虚拟实境在文物典藏的展示与运用

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1、立體環物虛擬實境在文物典藏的展示與運用林國平研究員兼資訊中心主任國立故宮博物院1報告大綱•專案簡介•科技運用•執行成果•成果推廣•未來規劃21I.專案簡介•緣起為於93年5月本院舉辦之「國際博物館與文化資產多媒體展示及競賽會議(F@imp@2004)」中:–展現國人數位技術之能力–呈現本院文物之精緻特性與古人工藝之技術精湛–結合數位科技與人文藝術，提供民眾創新的博物館參觀經驗3II.專案簡介•專案名稱：3D虛擬文物展示系統及記錄影片•專案團隊：–國立故宮博物院器物處、資訊中心–技術提供：•台大資工所洪教授一平團隊•

2、中研院資訊所陳博士祝嵩團隊•工研院光電所沈組長立勝團隊•台大光電所楊志忠教授團隊42II.專案簡介•目的－為藉國內3D技術能力，展現原靜態展示或一般多媒體所無法傳達本院器物之精緻製作過程與文物特性。－最後並利用所得之高規格3D模型、動畫等素材，作為日後相關發展的基礎。5II.專案簡介•選件文物圖片有超連結象牙球翠玉白菜雕橄欖核小舟1.毛公鼎轉心瓶3II.專案簡介•內容－3D虛擬文物展示系統•精選翠玉白菜、象牙球、轉心瓶、雕橄欖核小舟及毛公鼎五項文物，以故宮實景為背景，結合3D虛擬文物之展示系統。－5、20、40分鐘

3、中英文版紀錄影片•將研製“3D虛擬文物展示系統”之過程拍攝為紀錄影片。7II.專案簡介1.文物賞析2.到故宮找美夢3.構造解析系統架構4.轉心模擬1.文物賞析2.到故宮找想像力３Ｄ虛擬環場與環物系統3.內視鏡影片4.構造解析5.轉動模擬擬轉心瓶象牙球1.文物賞析2.到故宮找流行首頁(片頭)毛公鼎3.原貌色澤模擬橄欖核小舟4.銘文古今對照翠玉白菜1.文物賞析2.到故宮找驚喜3.舟體拆解模擬4.舟底赤壁賦原文1.文物賞析2.到故宮找新鮮3.雕塑過程模擬4.3D模擬欣賞84III.科技運用–幾何式建模技術：以許多小角面（

4、Polygon）來描繪出物體或場景的型態9III.科技運用–影像式建模技術105III.科技運用多媒體軟體11III.系統開發i.虛擬環場建置ii.文物3D模型製作iii.創意動畫與系統整合126i.虛擬環場建置360度環場的製作•每十度拍攝一次•利用影像接縫(imagestitch)接成連續性的環場影像13虛擬環場這裡有超連結147ii.文物3D模型製作•影像式建模技術•幾何式建模技術3D雷射掃瞄3D繪圖軟體:3DMax、Maya15•影像式建模技術環物攝影•水平軸與縱軸每十度拍攝一個影像•每一個物件至少拍攝36

5、0張的平面影像168虛擬環物製作2.匯入文物照片1.選擇建立之項目這裡有超連結173.完成幾何式建模技術•立體雷射掃描器－利用雷射掃瞄器取得物體幾何資料－同時進行掃描與貼圖拍攝189破面補合•物體凹陷部分→掃描的死角•幾何掃描資料與‘貼圖’的補合19成品：象牙球的立體模型這裡有超連結2010幾何式建模技術－利用Ｍaya、3Dmax等3D繪圖軟體,以許多小角面（Polygon）描繪出物體立體模型。21•翠玉白菜的立體模型製作－以建築構圖方式，繪製立體模型2211翠玉白菜-手工版3D製模流程四大關鍵照頂面*2D描圖階段

6、左側右側_選定關鍵角度照片(ACDSee)_稜線/特徵點/區塊的標示與劃分前/正面其它修飾過的23輔助軸向照片翠玉白菜-手工版3D製模工作流程3D建模階段頂面◎描圖板製作※將上述所有關鍵照在各自的軸向製作一對描圖板及原始胚料(以下簡稱“粗胚”)。◎多軸向貼圖投影右側左側※貼圖UV座標設定簡言之就是劃定貼圖投影範圍。※3D描圖板的作用除了輔助異軸菱線對位之外就是利用它的外框來劃定貼圖投影範圍。※每一個粗胚從各別軸向依據描圖板外框來劃定貼圖投影。※正面粗胚利用正面照,依據正面描圖板所定範圍貼圖投影

7、;左側粗胚利用左側照,左側描圖板行貼圖投影;右側粗胚利用右側照,右側描圖板行貼圖投影;餘此類推。※貼圖投影後所用的貼圖紋路就像皮膚一樣地附著在胚料表面,此後再怎麼拉扯或移動這胚料,它與所敷貼圖都會“形影相隨”。前/正面利用描圖板的外框來劃定貼圖投影範圍這粗胚是扁平,沒有厚度的貼圖投影方向(與地板格線平行)24但已經過貼圖投影處理12翠玉白菜-手工版3D製模工作流程3D建模階段針對正面粗胚上的造形菱線逐條做拉胚成形操作頂面◎多軸向拉胚成形需注意要鎖定在貼圖投影方向(與地板格線平行)※3D操作需專注於交線解析,將各軸向

8、粗胚上的造形菱線逐左側描圖板正面條拉出的操作即稱拉胚成形動作。描圖板右側左側◎各軸向區塊拆解※原照的畫面透視扭曲,迫使各軸向的上下部件必需個別以次描圖板/次胚料分別構建。正面粗胚成形正面新貌前/正面粗胚原貌利用左側描圖板上的線條來判斷正面粗胚菱線拉出的深度正面胚體上下部件已經個別以次描圖板/次胚料分別構建。25翠玉白菜-手工版3D製模工作流程3D建模階段四大