文化遺產(chǎn)三維信息采集與應用基礎研究

目錄
第1章 文保數(shù)字化技術概覽 1
1.1 文物保護數(shù)字化的現(xiàn)實需求 1
1.2 文物保護數(shù)字化技術內(nèi)容 2
1.2.1 數(shù)字化信息采集技術 3
1.2.2 數(shù)字化信息處理與還原技術 4
1.2.3 數(shù)字化展示技術 5
1.3 三維激光采集技術概述 10
1.3.1 三維激光在中國古建信息采集中的優(yōu)勢 11
1.3.2 三維激光在中國古建筑信息采集中的不足 13
1.4 國內(nèi)外行業(yè)背景介紹 17
1.4.1 國外行業(yè)背景 17
1.4.2 國內(nèi)行業(yè)背景 22
1.5 本書主要內(nèi)容 29
第2章 三維激光掃描古建筑采集精度研究 32
2.1 引言 32
2.2 三維掃描采集的原理 33
2.2.1 TOF飛時測距類激光掃描原理 34
2.2.2 結構光三維掃描原理 36
2.3 影響三維采集精度的因素 37
2.3.1 正確認識三維掃描的“精度” 39
2.3.2 三維掃描誤差產(chǎn)生原因分析 41
2.4 掃描距離與入射角對精度的影響 44
2.5 三維掃描點云精度分析判定 47
2.5.1 實驗儀器 48
2.5.2 實驗過程 49
2.6 其他影響點云數(shù)據(jù)質(zhì)量因素 56
2.7 本章小結 57
第3章 三維激光掃描古建筑采集布站研究 59
3.1 引言 59
3.2 與大地坐標對接的局域網(wǎng)布設研究 60
3.2.1 古建室外控制局域網(wǎng)布設 61
3.2.2 古建室內(nèi)控制局域網(wǎng)布設 64
3.2.3 控制網(wǎng)及大地坐標的導入與使用 70
3.3 三維激光掃描布站研究 73
3.3.1 布站優(yōu)化的理論可行性 73
3.3.2 以工程圖為標準的布站優(yōu)化研究 81
3.4 三維采集儀器介紹與選型 97
3.4.1 TLS類三維激光掃描儀 97
3.4.2 其他掃描儀類型 106
3.4.3 采集需求與對應掃描儀選擇 114
3.5 本章小結 116
第4章 三維數(shù)據(jù)拼接研究 117
4.1 引言 117
4.2 點云測量誤差及拼接影響研究 118
4.2.1 測量誤差試驗 118
4.2.2 拼接測量精度影響試驗 125
4.2.3 點云誤差及拼接試驗總結 133
4.3 主流平臺自動拼接流程及精度對比 134
4.3.1 Z+F的 Laser Control Scout 135
4.3.2 FARO的 SCENE 137
4.3.3 RIEGL的 RiSCAN PRO 137
4.3.4 精度對比結果 141
4.4 人工輔助精調(diào) 146
4.5 本章小結 149
第5章 三維數(shù)據(jù)壓縮存儲研究 150
5.1 引言 150
5.2 點云數(shù)據(jù)壓縮方式 151
5.2.1 點云存儲原理及壓縮方式概述 152
5.2.2 主流點云數(shù)據(jù)壓縮方式 159
5.2.3 平臺點云數(shù)據(jù)壓縮比例測試 166
5.3 通過降維進行壓縮的新思路 167
5.3.1 基于Mesh模型數(shù)據(jù)的壓縮 167
5.3.2 什么是“降維壓縮” 176
5.3.3 置換貼圖 178
5.3.4 Zbrush制作置換貼圖及高模還原 185
5.3.5 精度誤差及壓縮比統(tǒng)計 194
5.4 本章小結 197
第6章 三維數(shù)據(jù)古建筑工程圖轉化研究 198
6.1 引言 198
6.2 正射影像轉化現(xiàn)狀三視圖研究 199
6.2.1 現(xiàn)狀正射點云圖 199
6.2.2 現(xiàn)狀正射點云圖的優(yōu)勢 202
6.2.3 現(xiàn)狀正射點云圖轉化CAD 204
6.2.4 利用深度學習轉化CAD 209
6.3 三維模型工程圖轉化研究 214
6.3.1 點云截面線輔助建模 215
6.3.2 利用特征擬合輔助建模 219
6.3.3 利用關鍵點輔助建模 221
6.3.4 以原真性和完整性為基礎的復合模型 222
6.3.5 三維模型轉化CAD圖紙 224
6.4 本章小結 226
第7章 結語與展望 227
7.1 主要成果 227
7.2 創(chuàng)新點 229
7.3 未來展望 229
參考文獻 231