真实感古遗址三维重建及虚拟展示技术研究与应用

【摘要】： 针对文化遗产保护和数字考古研究需求,本文给出了国内外数字考古技术研究及其应用现状,分析了目前数字考古中常用的文物数据获取、三维重建、展示技术的发展趋势,对考古发掘现场的三维重建、文化遗址重建、出土文物修复及其虚拟展示技术展开研究。本文将三维激光扫描、G1S和虚拟现实等技术应用到小雁塔、西汉古墓等古遗址的重建和展示中。 本文的主要研究工作如下： 1)利用三维激光扫描技术获取古遗址(如小雁塔和西汉张安世古墓群)的三维点云数据。依据图像处理手段开展针对点云数据的去噪、简化及网格化三种预处理技术研究。 2)真实感古文化遗址的三维重建。主要研究了古遗址三维模型的两种后期处理技术,即古遗址三维模型的三角网格修补技术和网格简化技术。依据点云数据进行了古遗址的三维重建。提出了一种新的多分辨率模型融合技术,并对古遗址模型群进行了组合,建成一个大的古遗址场景。最后对古遗址三维模型的真实感处理进行了研究。 3)古遗址的GIS功能实现。采用了两种工作模式：矢量地图和卫星地图(以西安地图为例),在每一种模式下都实现了GIS常有的信息查询、定位、鹰眼图等多种功能。 4)设计并实现了以小雁塔和西汉张安世古墓群为例基于GIS的三维古遗址虚拟漫游系统。把GIS技术应用到数字考古和文化遗址的保护中 本研究得到陕西省自然科学基础研究计划项目“遗址GIS应用系统的研究与开发”(编号：2009JM8008)的支持。