[發明專利]一種古建筑構件仿真復原系統及方法

在審

• 申請號: 201610054835.4
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105741347A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 孫保燕;翁裕育;周賢君;程昂;張驚濤
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T15/04
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 周玉紅

技術領域

本發明涉及古建筑構件修復技術領域，特別涉及一種古建筑構件仿真復原系統及方法。

背景技術

近年來，獲取古建筑模型三維數據的方法是通過三維掃描儀對古建筑進行非接觸式掃描古建筑表面，獲取的三維點云數據。但是這種方法采集數據量非常大，存在著大量的冗余數據，增加了后續建模等工作的難度，需要較多的人力投入，同時由于受到三維掃描儀儀器的架設高度的限制，無法掃描到較高位置古建筑構件(如崖上的石碑，梁上的雕花等)，而且三維掃描儀儀器架設也比較困難，掃描的速度慢而且效率低，點云數據容易由于掃描角度問題導致缺失而影響古建筑構件的精細度，遠遠不能滿足古建筑保護的實際需要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于照片和紋理進行拼合生成三維數字模型，能表現出紋理特征和色彩，且制作成本低，不受古建筑構件所處高度限制，可以滿足批量古建筑快速測繪和仿真復原需要的古建筑構件仿真復原系統及方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種古建筑構件仿真復原方法，包括

對需要復原的古建筑構件進行多角度拍攝，得到多張古建筑構件的多角度照片；

將多張古建筑構件的多角度照片通過建模軟件進行三維拼合處理，獲得數字化初始模型；

通過三維模型制作軟件對數字化初始模型中對應古建筑構件的殘缺部分進行修補，得數字化復原模型；

根據數字化復原模型對古建筑構件原料進行激光雕刻，得仿真復原實體；

根據仿真復原實體進行拋光和/或上漆處理，得到古建筑構件的仿真復原成品。

本發明的有益效果：本發明通過拍照的照片和紋理進行拼合生成三維數字模型，降低了制作成本，不受古建筑構件所處高度限制，可以滿足批量古建筑快速測繪和仿真復原需要，且本發明能使仿真復原成品表現出紋理特征和色彩，通過三維模型制作軟件進行修復和激光雕刻，提升修復效率，提升了制作精確度。

優選的，所述建模軟件為AutodeskRecap360。

采用上述進一步方案的有益效果是：建模軟件成熟，降低了制作成本。

優選的，將多張古建筑構件的多角度照片導入AutodeskRecap360進行拼合處理，通過拓撲關系連接后導出數字化初始模型，數字化初始模型存儲為3D模型文件格式OBJ文件和材質庫信息儲存MTJ文件。

優選的，使用三維模型制作軟件去除數字化初始模型的冗余數據，根據古建筑構件模數、建造規范、結構特征和外觀紋理特征進行修補，導出數字化復原模型。

采用上述進一步方案的有益效果是：降低了修補難度，提升仿真效果。

優選的，將數字化復原模型導出為S-T格式文件，將S-T格式文件導入三維激光雕刻機對古建筑構件原料進行激光雕刻，得仿真復原實體。

采用上述進一步方案的有益效果是：操作簡便，能提升加工效率。

本發明解決上述技術問題的另一技術方案如下：一種古建筑構件仿真復原系統，包括

拍照模塊，用于對需要復原的古建筑構件進行多角度拍攝，得到多張古建筑構件的多角度照片；

建模模塊，用于將多張古建筑構件的多角度照片通過建模軟件進行三維拼合處理，獲得數字化初始模型；

修補模塊，用于通過三維模型制作軟件對數字化初始模型中對應古建筑構件的殘缺部分進行修補，得數字化復原模型；

雕刻模塊，用于根據數字化復原模型對古建筑構件原料進行激光雕刻，得仿真復原實體；

拋光上漆模塊，用于根據仿真復原實體進行拋光和/或上漆處理，得到古建筑構件的仿真復原成品。

本發明的有益效果是：通過拍照模塊、修補模塊、雕刻模塊和拋光上漆模塊協調運作，拍照模塊的照片和紋理進行拼合生成三維數字模型，降低了制作成本，不受古建筑構件所處高度限制，可以滿足批量古建筑快速測繪和仿真復原需要，且本發明能使仿真復原成品表現出紋理特征和色彩，通過三維模型制作軟件進行修復和激光雕刻，提升修復效率，提升了制作精確度。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。

進一步，所述建模軟件為AutodeskRecap360。

采用上述進一步方案的有益效果是：建模軟件成熟，降低了制作成本。

進一步，所述建模模塊將多張古建筑構件的多角度照片導入AutodeskRecap360進行拼合處理，通過拓撲關系連接后導出數字化初始模型，數字化初始模型存儲為3D模型文件格式OBJ文件和材質庫信息儲存MTJ文件。