文物三维数字化设计及其实验方法研究

文化遗产的数字化设计为文化遗产的保护、传承和利用提供了新的方法。针对文化遗产的数字化设计理论和方法,研究了文化遗产的三维数字化设计关键技术,构建了基于计算机辅助的三维扫描文物数字化重建方法,提出二维图像标定的三维网格纹理映射思路。通过商晚期出土的青铜牛尊文物三维数字化实验,完整地构建了文物数字化设计流程框架,并对文物数字化设计理论和方法进行验证。     

佛山石湾陶瓷艺术的数字化保护及利用研究

文化遗产和艺术作品的数字化保护与数字内容应用是近年来国内外文化界和科技界的一个共同研究热点,也是我国积极推动文化创新和文化产业发展的重要内容。为了更好地开展我国首批非物质文化遗产的佛山石湾陶瓷艺术的数字化保护工作,研究了非接触式光学三维扫描设备进行表面反光的陶瓷作品三维数据扫描和形态整合的问题。同时研究了利用HDR技术进行陶瓷表面色彩纹理信息采集和复原的技术方法,得到完整的陶瓷作品数字化模型,达到了对文化遗产数字化保护和数字内容建设的目的。最后,讨论和研究了文物数字化内容的宣传和推广方法,并给出了实际应用的案例。     

文物CT图像伪影校正方法研究

计算机断层成像(CT)技术具有不受工件材质限制、分辨率高等优点,可以在不损坏物体的前提下获取其三维数字化信息,因此在文物数字化领域具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。然而在CT扫描与图像重建过程中存在系统几何参数偏差与射线硬化等问题,会导致扫描图像质量下降、文物数字化模型的精度受限。本研究针对上述问题,提出了基于扫描数据的参数校准以及硬化校正算法,并对两件文物仿制品进行了CT扫描实验。实验结果表明,经过本研究方法处理后,扫描图像质量明显提升,重影和伪影现象得到了有效抑制,重建得到的数字化模型能清晰完整地还原文物形貌。该方法可被广泛应用于文物CT数字化工作中,有利于文物的复制、保护、展示以及文化的交流传播,具有较强的科学意义和社会经济意义。     

文物真三维数字建模技术在秦始皇兵马俑博物馆中的应用——以一号坑陶俑为例

随着高新技术的发展,文保应用研究中引入了三维扫描技术。通过对秦兵马俑一号坑陶俑的扫描实例,介绍了一套利用三维激光扫描技术建立文物真三维模型的基本流程及方法,并通过文物真三维数据管理系统对模型进行展示、分析与研究。文物真三维数据模型的建立,使全面观察研究、再现和重建遗迹及文物成为可能,为文物的数字化展示、数字博物馆的建立、文物鉴赏以及文化遗产的保存提供了新思路。     

石质文物高保真数字化技术与应用

石质文物的数字化工作面临着考古、研究、展示、教育、传播、利用等多方面的应用需求,同时面对着数码摄影、二维扫描、三维扫描、摄影测量、光度立体、CT扫描、地质雷达等一系列信息采集技术手段的选择。当前主流数字化技术在石质文物数字化工作中各有其适用范围与优势。如何综合运用各种技术手段的优势满足文物领域的实际需求,成为文物工作者在工作中普遍面临的问题,高保真逐渐成为文物数字化工作的根本性关注点。在文物高保真数字化技术的支持下,将有大批精致的文物数据产生,由此可推动虚拟现实与增强现实技术在文物领域更大规模、更好效果、更多效益的应用。     

文物保护与数字化技术的结合研究

文物作为历史文化的重要载体,具有独特的价值和意义,数字化技术可以通过非接触性的方式对文物进行采集、保存、展览和传播,有效提高文物保护与传承的质量和效率。文章探讨了文物保护与数字化技术的关系、结合的优势以及结合的原则,重点讨论了文物保护中的关键数字化技术,包括三维扫描技术、影像处理技术、虚拟现实技术及数据库与信息管理技术,进一步分析了数字化技术在文物保护中的具体应用,涵盖了文物数字化采集与建模、保存与修复、展览与传播、交互与教育等方面,以期推动文物保护与数字化技术的融合发展,促进文物的保护与传承。     

新津观音寺明代壁画图像的计算机自动虚拟修复研究

文物领域利用数字化文物通过网络媒介传播文物信息已经成为一种文物交流的新趋势。如何更好地利用采集的文物数字化档案,发挥数字文物的作用是进行文物数字化的最终目的。为此,针对新津观音寺明代壁画各种病害造成的不同程度的缺损状况,利用数字图像修复技术对其进行了计算机自动虚拟修复研究。研究表明,Criminisi基于样本的图像修复算法可利用图像小波域的小波系数优化因子,保证算法对不同纹理程度的图像采用适当的优化因子值以实现修复策略的调整,其采样的"素材"同实际壁画修复一样来自于画面已知区域,在观音寺壁画数字图像上有较好的虚拟修复效果。     

大佛真三维模型贴图方法初探

随着三维技术的发展,以数字城市为主的真三维景观建设已越来越贴近人们的生活。国内外许多科研机构进行了文物数字化的研究,但传统的文物重建多用于单个文物实体,在纹理采集、模型制作等方面制作时间长、经费需求高,无法大规模应用推广,不能满足文物真三维场景建设的需要。文物真三维景观建设的关键就是大型文物的真三维建设。而大型古文物结构复杂,测量数据量大,在纹理影射、后期成果组织等方面都相当复杂。为此,提出了一种基于三维激光扫描多边形模型快捷的贴图方法,并以彬县大佛寺主窟大佛重建为例,论述对于大型文物贴图的可行方案,实现建立大型文物的真三维模型,为文物真三维实体场景建设提供了供新的思路及技术方法。     

文物三维立体图像的探索

本文以文物三维信息的无损采集、文物表面纹理邦定等技术的应用为基础,以浙江省新石器古陶器为对象,进行了文物信息的新形式——三维立体图像的初步探索。     

博物馆数字化科普平台建设

建设博物馆数字化的科普平台,加强了对馆藏文物的保护能力,促进了博物馆的历史文化教育和传播功能,具有重大的现实意义和深远的历史意义。本工作将介绍其构建方法:采用全景拍摄、三维扫描等数字化信息采集技术,对博物馆建筑的内外景、重点馆藏文物进行信息采集,构建虚拟的历史遗迹遗存、网上博物馆,将实体博物馆以数字化方式完整呈现,通过互联网/移动互联网提供身临其境的虚拟参观服务;采用二维码、电子标签、混合定位等技术,为现场观众提供自助音视频文化科普导览服务;策划制作面向广大青少年的反映中国历史文化遗产的4D影视科普作品及建设面向普通观众开放的博物馆4D动感影厅工程播放系统,以此构建博物馆数字化科普平台。     

呼伦贝尔市扎赉诺尔博物馆数字化建设实践研究

扎赉诺尔博物馆“数字化保护利用”项目,利用现代信息技术,通过对文物的三维数字化采集与全景展示,真实而又完整地对文物的形状、尺寸等进行准确采集和记录,系统完整地保存文物及其相关信息,保证采集数据的原真性。通过模型优化、纹理匹配等技术手段将文物逼真再现,为文物建立永久完整的三维数字档案,并能够结合三维模型数据,为相关文物的鉴定、检测、宣传展示、现状调查、修复方案设计等具体应用需求提供相应的图件,为综合研究与利用、保护修复工作、社会教育、展示游览等提供精准的基础数据。文章以扎赉诺尔博物馆“数字化保护利用”项目作为案例进行分析和研究,望有所裨益。     

三维激光扫描技术在国家博物馆的应用初探

利用三维激光扫描技术建立馆藏文物的三维数字化档案,对博物馆文物收藏、研究和展示具有重要的现实意义。国家博物馆在对三维数字化需求充分调研的基础上,利用三维激光扫描仪开展文物的三维数据采集工作,使三维数据在数字展厅、网络展示等方面发挥了积极的作用。     

三维数字化技术在文物保护中的应用

利用先进的激光扫描技术建立各类文物的三维数字化模型,以达到如下目的：文化遗产的数字化记录及其永久保存;文化遗产的状态监测与分析;文物的非接触式虚拟修复;文化遗产的虚拟展示。     

结构光扫描技术在文物数字化中的应用分析

文物数字化是加强文物保护和利用的基础,随着文物数字资源应用需要的扩大,对文物数字化工作将提出更高要求。文物的三维信息数字化是当前国内外博物馆正在积极探索的课题。通过“浙江新石器时代陶器的三维信息无损采集和动态展示项目”的开展,拟从实践操作出发对文物的三维信息采集之结构光扫描技术以及该技术在文物数字化中的应用及成果加以分析和论述。     

基于数字化三维建模技术对西山永定河文化带数字化石碑石刻资料库建设研究

北京城市规划提出了建设“三个文化带”的发展目标,西山永定河文化带便是其中之一。西山永定河文化带拥有极为丰富的文化资源、自然资源,遗存有较多的石碑石刻文物。这些石碑石刻文物的存在同样也见证了北京历史、文化的发展。本次研究是利用激光雷达三维建模技术对西山永定河文化带石碑石刻文物进行数字化模型的采集。通过外业使用激光雷达技术、摄影测量技术扫描石碑石刻文物,内业处理软件对获取的三维数据信息进行分析,从而确定文物的大致外形,之后利用数字化内业处理软件合成石碑石刻模型,进而进行数字化保护研究。对西山永定河文化带中的石碑石刻文物进行数字化科学研究有着重要的意义。     

遗产活化视角下文化遗产旅游的数字化路径研究——以“故宫博物院”微信小程序为例

数字化技术为给文化遗产旅游发展开创了一个新风口,并成为新动能。“故宫博物院”微信小程序的成功上线,使故宫传统文物在时间和空间上得以延伸,中国传统文化的保护、传播和展示效果有新的突破,同时加强了游客与传统文物之间的对话,让现代人感受传统文化的全新魅力。基于此,本文以“故宫博物院”微信小程序为例,从遗产活化视角探讨文化遗产旅游中文化遗产开发的原真性与感受体验,并挖掘数字化背景下的文化遗产旅游呈现的传播和教育功能价值,重建中华传统文化认同感和民族自信心。由此,文化遗产旅游在数字化技术推动下尝试新的发展路径。     

石刻拓片数字化保护研究

专门用于石刻拓片扫描的大型数据采集与处理设备已经成为制约拓片数字化及拓片资源库建设的关键问题。本研究采用自行设计研发的专门用于文物高清数字化的扫描设备及其配套软件系统,对馆藏《大唐故寿光公主墓志》拓片进行了扫描,获得了高清晰、高保真的石刻拓片图像,在计算机上再现了石刻拓片的原始风貌。本文介绍了石刻拓片的高清晰高保真图像数据的采集及处理方法和过程,对拓片文物的保护、共享、研究、利用等都有重要意义。     

实时三维技术在交河故城遗址保护中的应用

对文化遗产的虚拟三维实时浏览成为文化遗产展示与宣传的重要手段与主要途径.随着三维激光扫描技术等数据获取技术的发展,用以表达文化遗产的几何、纹理数据呈几何倍数增长,数据的管理与绘制的调度成为重点研究内容.为此,本研究主要介绍数据的分块技术、空间索引技术与绘制加速技术在交河故城三维模型实时绘制中的应用,通过有效地组织交河故城遗址的三维数据,并在浏览系统中应用绘制加速技术实现在整个范围内的实时高效浏览.     

基于高精度三维模型的大型石窟类文物等比例复制

文物复制是文化遗产(尤其是超大型不可移动文物)保护、传承和发展的重要基础,三维激光扫描、3D打印等新兴技术的发展为文物复制提供了新的思路。本研究以云冈第18窟为研究对象,首次探索并建立了基于高精度三维模型的超大型文物等比例高保真复制技术体系,主要包括:高保真数据获取、三维重建、复制模型分块、打印与安装、高保真涂料喷绘。该方法已应用在云冈第18窟等大型石窟类文物的等比例高保真复制工程。结果表明,本方法能够实现大型石窟类文物的高保真等比例复制,复制成果满足可移动的实际需求。该方法可为类似的文化遗产保护工作提供一定的借鉴和指导。     

馆藏文物保护中数字建模技术应用研究

随着三维扫描技术的发展,三维扫描技术的应用范围逐步扩大。在文物保护领域,三维扫描技术也有着重要的应用。同时,作为博物馆数字化的一个重要组成部分,馆藏文物保护与修复的数字化技术也在不断深入。因此,首都博物馆文物保护分析实验室应用三维激光扫描技术开展了一系列在文物保护分析过程中的数字建模工作,特别是对文物修复和复制的辅助作用进行了有益的尝试。针对工作过程中遇到的技术难点诸如偏色、背景干扰等进行了分析,并提出解决办法,旨在供文物保护领域和计算机技术领域共同探讨研究。