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      創新項目
      考古文物和動物骨骼三維重建的探索(2014年創新課題)
      發布時間:2015-03-24    文章出處:中國考古網    作者:張蕾    點擊率:
        隨著考古學研究的不斷深入,全方位空間信息的采集和展示顯得越來越重要,而三維影像重建技術在其中發揮了重要作用。目前我們中國社會科學院考古研究所科技中心通過使用多視角影像三維重建技術進行考古文物和動物骨骼標本三維重建的探索。
       
        多視角影像三維重建技術是以普通數字相機作為影像獲取工具,從不同角度圍繞被拍攝物體以最佳成像焦距拍攝多幅數字影像,然后使用多視角三維重建軟件根據計算機視覺原理,對獲取的全部數字影像進行相互匹配,生成被拍攝物體的表面三維點云,加載影像信息后得到真實的三維模型,實現被拍攝物體三維模型重建的技術。與三維激光掃描儀比較,多視角影像三維重建技術獲取被拍攝對象特征點的數目較少,點云與照片紋理可以嚴格對應,能夠自動生成紋理,建模速度快、效果好,并且不需要專業的培訓,便于推廣。此外多視角影像三維重建技術不僅提高了數據采集和三維重建的靈活性和便捷性,而且能夠滿足文物考古工作中三維重建的精度要求,因此這項技術在考古中的應用具有很好的發展前景。
       
        為了便于對其進行360°多視角的拍攝,首先是將拍攝對象用透明的魚線懸掛在拍攝架上,這樣可以一次性完成三維影像重建所需的全方位照片獲取,在后期三維建模的過程中能夠更好的減少拼合圖像運算處理的錯誤,提高三維建模的速度。然后在拍攝架下鋪上拍攝反光板,避免拍攝對象正面和底部拍攝光線反差過大,以便減少后期照片的再處理。
      銅鏡陶范拍攝現場

      梅花鹿頭骨拍攝現場

      拍攝獲得的一組照片
       
        使用Agisoft Photoscan三維影像重建軟件進行后期處理。Agisoft Photoscan軟件基于多視角影像三維重建技術原理,是一款能夠將平面影像進行重建,生成高質量的三維點云模型、三維真實模型、高分辨率真實坐標的正射影像圖、數字高程模型等的三維模型制作軟件。
      Agisoft Photoscan軟件的設置和工作流程

      Agisoft Photoscan軟件三維重建過程

      Agisoft Photoscan軟件梅花鹿頭骨三維重建

      導出紋理編輯、修改

      梅花鹿頭骨三維影像

       
      馬鹿左脛骨三維影像

      臨淄齊故城銅鏡陶范三維影像
      臨淄齊故城銅鏡陶范三維影像
       
        基于數字攝影測量基礎上的多視圖三維影像重建技術能夠進行空中三角測量,也可以通過設定的控制點進行測量,數據更精準全面。在繪制線圖方面既可以生產高分辨率真實坐標的正射影像圖,也可以利用導出的三維模型圖,配合其他繪圖軟件進行線圖的繪制。三維影像重建能夠真實再現文物和動物骨骼的原貌,進行360°的觀察、研究、展示。隨著三維影像重建技術的不斷發展,它所提供的一些技術功能和科技成果必將在考古學研究中發揮越來越重要的作用。(作者:科技考古中心 張蕾 )

      注:此文系本網首發,如若轉載,請征得作者同意。
       
       
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      創新項目

      考古文物和動物骨骼三維重建的探索(2014年創新課題)

      發布時間: 2015-03-24

        隨著考古學研究的不斷深入,全方位空間信息的采集和展示顯得越來越重要,而三維影像重建技術在其中發揮了重要作用。目前我們中國社會科學院考古研究所科技中心通過使用多視角影像三維重建技術進行考古文物和動物骨骼標本三維重建的探索。
       
        多視角影像三維重建技術是以普通數字相機作為影像獲取工具,從不同角度圍繞被拍攝物體以最佳成像焦距拍攝多幅數字影像,然后使用多視角三維重建軟件根據計算機視覺原理,對獲取的全部數字影像進行相互匹配,生成被拍攝物體的表面三維點云,加載影像信息后得到真實的三維模型,實現被拍攝物體三維模型重建的技術。與三維激光掃描儀比較,多視角影像三維重建技術獲取被拍攝對象特征點的數目較少,點云與照片紋理可以嚴格對應,能夠自動生成紋理,建模速度快、效果好,并且不需要專業的培訓,便于推廣。此外多視角影像三維重建技術不僅提高了數據采集和三維重建的靈活性和便捷性,而且能夠滿足文物考古工作中三維重建的精度要求,因此這項技術在考古中的應用具有很好的發展前景。
       
        為了便于對其進行360°多視角的拍攝,首先是將拍攝對象用透明的魚線懸掛在拍攝架上,這樣可以一次性完成三維影像重建所需的全方位照片獲取,在后期三維建模的過程中能夠更好的減少拼合圖像運算處理的錯誤,提高三維建模的速度。然后在拍攝架下鋪上拍攝反光板,避免拍攝對象正面和底部拍攝光線反差過大,以便減少后期照片的再處理。
      銅鏡陶范拍攝現場

      梅花鹿頭骨拍攝現場

      拍攝獲得的一組照片
       
        使用Agisoft Photoscan三維影像重建軟件進行后期處理。Agisoft Photoscan軟件基于多視角影像三維重建技術原理,是一款能夠將平面影像進行重建,生成高質量的三維點云模型、三維真實模型、高分辨率真實坐標的正射影像圖、數字高程模型等的三維模型制作軟件。
      Agisoft Photoscan軟件的設置和工作流程

      Agisoft Photoscan軟件三維重建過程

      Agisoft Photoscan軟件梅花鹿頭骨三維重建

      導出紋理編輯、修改

      梅花鹿頭骨三維影像

       
      馬鹿左脛骨三維影像

      臨淄齊故城銅鏡陶范三維影像
      臨淄齊故城銅鏡陶范三維影像
       
        基于數字攝影測量基礎上的多視圖三維影像重建技術能夠進行空中三角測量,也可以通過設定的控制點進行測量,數據更精準全面。在繪制線圖方面既可以生產高分辨率真實坐標的正射影像圖,也可以利用導出的三維模型圖,配合其他繪圖軟件進行線圖的繪制。三維影像重建能夠真實再現文物和動物骨骼的原貌,進行360°的觀察、研究、展示。隨著三維影像重建技術的不斷發展,它所提供的一些技術功能和科技成果必將在考古學研究中發揮越來越重要的作用。(作者:科技考古中心 張蕾 )

      注:此文系本網首發,如若轉載,請征得作者同意。
       
       

      作者:張蕾

      文章出處:中國考古網

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