一種文物三維成像展示方法與系統技術方案

本發明專利技術涉及圖像展示技術領域，尤其涉及一種文物三維成像展示方法與系統。本發明專利技術提供的文物三維成像展示方法，包括：采集待展示文物的三維點云數據和彩色紋理數據；根據采集到的三維點云數據構建待展示文物的三角網格模型；將采集到的彩色紋理數據映射到待展示文物的三角網格模型上，創建待展示文物的彩色三維模型；展示所述彩色三維模型。本方法通過根據采集到的文物的三維點云數據和彩色紋理數據構建待展示文物的彩色三維模型，從而能夠使用戶通過待展示文物的彩色三維模型，全方位地了解文物的真實外觀，實現文物的虛擬漫游及數字展示，為博物館建設數字展示平臺提供基礎數據。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及圖像展示
，尤其涉及一種文物三維成像展示方法與系統。
技術介紹
保護民族文化遺產，弘揚民族文化傳統，確保民族文化安全，是當今世界各國共同 面對的全球化戰略問題。我國在五千多年來的文明發展中，留存了許多的歷史文化遺址、遺 跡，還有各種類型的自然地理、人文地理景觀；圖書館、博物館里保藏著數以百萬計的藝術 珍品、典籍和文物。按照國際推行的做法，對任何文化遺產實施保護前，首先必須對文化遺 產現狀進行真實、完整、全面地記錄與存檔，一則留存豐富真實的原始資料，二則當該文化 遺產遭受不可逆性破壞時，可以為該文化遺產的重建復原提供可靠依據。目前，傳統的文化遺產測繪展示方法為，利用皮尺加水準、實測法、近景攝影測量 法對文化遺產進行測繪展示，這種方法不但效率低下，而且只能對文化遺產進行二維的平 面展示，視角單一，無法全方位地體現文化遺產的外形。
技術實現思路
為了全方位地展示文化遺產的外觀，本專利技術提供了一種文物三維成像展示方法和 系統。 第一方面，本專利技術提供了一種文物三維成像展示方法，包括： 采集待展示文物的三維點云數據和彩色紋理數據； 根據采集到的三維點云數據構建待展示文物的三角網格模型； 將采集到的彩色紋理數據映射到待展示文物的三角網格模型上，創建待展示文物 的彩色三維模型； 展示所述彩色三維模型。 進一步的，所述展示所述彩色三維模型，包括： 根據尺寸展示指令，突出展示待展示文物相應的尺寸信息；所述尺寸展示指令為 包含待展示文物的體積或者長度信息的指令。 進一步的，所述展示所述彩色三維模型，包括： 根據視角展示指令從相應的視角展示待展示文物的彩色三維模型；所述視角展示 指令為包含展示視角的視角信息的指令。 進一步的，所述三維點云數據包括： 待展示文物的每個部位多個角度的三維點云數據。 進一步的，所述采集待展示文物的彩色紋理數據之后，還包括： 對采集到的彩色紋理數據進行光照和色彩還原。 進一步的，所述構建待展示文物的三角網格模型之后，還包括：填充三角網格模型的孔洞。 進一步的，所述采集待展示文物的三維點云數據之后，還包括： 對采集到的三維點云數據進行處理，包括：對采集到的三維點云數據進行去噪； 根據三維點云數據整理指令，去除多余的三維點云數據，補全缺失的三維點云數 據； 所述多余的三維點云數據，包括：含有粗差的三維點云數據和與待展示文物的無 關的三維點云數據； 對經過處理后的三維點云數據進行拼接，構建待展示文物的三角網格模型。 第二方面，本專利技術提供了一種文物三維成像展示系統，包括： 數據采集裝置，用于采集待展示文物的三維點云數據和彩色紋理數據； 模型構建裝置，用于根據采集到的三維點云數據構建待展示文物的三角網格模 型； 所述模型構建裝置，還用于將采集到的彩色紋理數據映射到待展示文物的三角網 格模型上，創建待展示文物的彩色三維模型； 展示裝置，用于展示所述彩色三維模型。 進一步的，所述數據采集裝置，包括： 移動式絕對臂關節臂激光測量機，用于采集待展示文物的三維點云數據； 數碼相機，用于采集待展示文物的彩色紋理數據。 進一步的，所述展示裝置，具體用于： 從所述模型構建裝置獲取所述彩色三維模型以網頁形式展示在所述展示裝置上。 本專利技術提供的文物三維成像展示方法，通過采集待展示文物的三維點云數據和彩 色紋理數據；根據采集到的三維點云數據和彩色紋理數據創建待展示文物的彩色三維模 型。從而能夠使用戶通過待展示文物的彩色三維模型全方位地了解文物的真實外觀，實現 文物的虛擬漫游及數字展示，為博物館建設數字展示平臺提供基礎數據。【附圖說明】 圖1是本專利技術第一實施例提供的文物三維成像展示方法的流程示意圖； 圖2是本專利技術第二實施例提供的文物三維成像展示系統的結構示意圖； 圖3是根據采集到的文物銀壺的三維點云數據和彩色紋理數據創建文物銀壺的 彩色三維模型的示意圖； 圖4是文物的展示平臺的主界面的示意圖； 圖5為文物銀壺的彩色三維模型的六面視圖。【具體實施方式】 下面結合附圖和實施例，對本專利技術的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅 用于更加清楚地說明本專利技術的技術方案，而不能以此來限制本專利技術的保護范圍。 本專利技術第一實施例提供了一種文物三維成像展示方法，如圖1所示，包括： 步驟S1，采集待展示文物的三維點云數據和彩色紋理數據； 步驟S2,根據采集到的三維點云數據構建待展示文物的三角網格模型； 步驟S3,將采集到的彩色紋理數據映射到待展示文物的三角網格模型上，創建待 展示文物的彩色三維模型； 步驟S4,展示所述彩色三維模型。 本專利技術提供的文物三維成像展示方法，通過采集待展示文物的三維點云數據和彩 色紋理數據；根據采集到的三維點云數據和彩色紋理數據創建待展示文物的彩色三維模 型。從而能夠使用戶通過待展示文物的彩色三維模型，全方位地了解文物的真實外觀，實現 文物的虛擬漫游及數字展示，為博物館建設數字展示平臺提供基礎數據。 在具體實施時，步驟S4,可以包括： 根據尺寸展示指令，突出展示待展示文物相應的尺寸信息；所述尺寸展示指令為 包含待展示文物的體積或者長度信息的指令。 如此設計的好處在于，能夠根據用戶的需要重點展示文物相應的尺寸信息，使用 戶更加清楚地了解文物。 在具體實施時，步驟S4,可以包括： 根據視角展示指令從相應的視角展示待展示文物的彩色三維模型；所述視角展示 指令為包含展示視角的視角信息的指令。 如此設計的好處在于，能夠根據用戶的需要，重點展示文物在某一個方向上的外 觀，方便用戶對文物的特定部位進行觀察。 在具體實施時，所述三維點云數據包括： 待展示文物的每個部位多個角度的三維點云數據。 如此能在避免損傷文物的前提下，真實地還原出文物的形狀和尺寸，并保證采集 的三維點云數據的完整性。 在具體實施時，在步驟S1后，所述方法可以包括： 對采集到的彩色紋理數據進行光照和色彩還原。 如此，能夠使待展示文物的彩色三維模型的顏色更加符合待展示文物的真實色 彩。 在具體實施時，在步驟S2后，所述方法可以包括： 填充三角網格模型的孔洞。 如此，能夠對待展示文物的破損部位進行虛擬修補，為用戶展示損壞前的待展示 文物的外觀。 在具體實施時，在步驟S1后，可以包括： 對采集到的三維點云數據進行處理，包括：對采集到的三維點云數據進行去噪； 根據三維點云數據整理指令，去除多余的三維點云數據，補全缺失的三維點云數 據； 所述多余的三維點云數據，包括：含有粗差的三維點云數據和與待展示文物的無 關的三維點云數據； 對經過處理后的三維點云數據進行拼接，構建待展示文物的三角網格模型。 如此設計的好處在于，能夠使文物的三維模型更加清晰、真實。 根據經過拼接后的三維點云數據，生成三角網格模型，可以生成具有實際尺寸和 空間坐標的數字正射影像圖。進而實現對待展示文物進行病害調查、數據分析等定量調查 與全面評估。為待展示文物的保護修復工作提供可靠的數據。 在具體實施時，根據經過處理后的三維點云數據，生成三角網格模型之后，對三角 網格模型進行封裝，網格檢查優化，孔洞填充，對三角網格模型進行簡化后，根據彩色紋理 數據創建出待展示文物的三維彩色模型。 基于相同的構思，本專利技術的第二實施例提供了一種文物三維成像展示系統，如圖2 所示，包括： 數據采集本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種文物三維成像展示方法，其特征在于，包括：采集待展示文物的三維點云數據和彩色紋理數據；根據采集到的三維點云數據構建待展示文物的三角網格模型；將采集到的彩色紋理數據映射到待展示文物的三角網格模型上，創建待展示文物的彩色三維模型；展示所述彩色三維模型。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：侯妙樂，胡云岡，吳育華，張向前，
申請(專利權)人：北京建筑大學，
類型：發明
國別省市：北京;11