[發明專利]地下歷史遺跡的三維建模、修復及可視化方法以及裝置

在審

• 申請號: 202011102144.X
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112330796A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 黃李金鴻;黃彪林;黃家駒;包亞晴;肖權;王兆杰;劉瑞;羅俊杰;沈俊豪;黃萬撫
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T19/20;G06T15/00;G06F30/13
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 李云

1.地下歷史遺跡的三維建模、修復及可視化方法，包括下述步驟：

步驟一：獲取歷史遺跡的外觀形狀、顏色、尺寸、材質結構作為基礎屬性信息，對所述基礎屬性信息進行加工優化并篩選出最優的屬性值，以得到總的元數據引用標準以及信息統一格式；

步驟二：根據所述總的元數據引用標準以及所述信息統一格式建立所述歷史遺跡的族模塊，并利用所述族模塊搭建該歷史遺跡的三維模型；

步驟三：根據所述總的元數據引用標準以及所述信息統一格式對所述三維模型進行修復，并對修復前、后的所述三維模型分別進行渲染以得到仿真三維模型；

步驟四：將所述仿真三維模型通過投影系統進行水平立體顯示。

2.如權利要求1所述的地下歷史遺跡的三維建模、修復及可視化方法，其特征在于，所述步驟一包括如下步驟：

獲取由景深相機和測繪工具實地勘探所述地下歷史遺跡時得到的所述基礎屬性信息以及高清圖片；

根據所述基礎屬性信息以預設的繪制比例繪制所述地下歷史遺跡的各關鍵部位的二維斷面圖；

利用Surf算法對所述基礎屬性信息進行篩選和優化，構建尺度空間并生成特征描述子，對照所述高清圖片精確定位特征點，篩選出最接近實物的特征點作為最優屬性值；

對不同類型的所述最優屬性值進行分類以得到所述總的元數據引用標準，并對同類型的所述最優屬性值進行規范以得到信息統一格式。

3.如權利要求2所述的地下歷史遺跡的三維建模、修復及可視化方法，其特征在于，所述步驟二包括如下步驟：

根據所述總的元數據引用標準、所述信息統一格式以及所述高清圖片，建立所述歷史遺跡的各構件的族模塊；

利用所述二維斷面圖及所述族模塊搭建該歷史遺跡的三維模型。

4.如權利要求1所述的地下歷史遺跡的三維建模、修復及可視化方法，其特征在于，所述步驟三中“對修復前后的所述三維模型分別進行渲染以得到仿真三維模型”包括如下步驟：

利用lumion軟件對所述三維模型進行渲染以得到高仿真的第一仿真三維立體模型；

對所述三維模型進行自動模擬修復，得到修復數據和修復模型，并利用lumion軟件對所述修復模型進行渲染得到高仿真的第二仿真三維立體模型。

5.如權利要求4所述的地下歷史遺跡的三維建模、修復及可視化方法，其特征在于，所述步驟四具體為：

將所述第一仿真三維立體模型、所述第二仿真三維立體模型通過單通道三維立體顯示投影系統進行水平立體顯示。

6.地下歷史遺跡的三維建模、修復及可視化裝置，其特征在于，包括：

數據獲取、處理模塊，用于獲取歷史遺跡的外觀形狀、顏色、尺寸、材質結構作為基礎屬性信息，并對所述基礎屬性信息進行加工優化并篩選出最優的屬性值，以得到總的元數據引用標準以及信息統一格式；

模型構建模塊，用于建立所述歷史遺跡的族模塊，并利用所述族模塊搭建該歷史遺跡的三維模型；

模型渲染、修復模塊，用于根據所述總的元數據引用標準以及所述信息統一格式對所述三維模型進行修復，并對修復前、后的所述三維模型分別進行渲染以得到仿真三維模；

立體投影模塊，用于將所述仿真三維模型通過投影系統進行水平立體顯示。

7.如權利要求6所述的地下歷史遺跡的三維建模、修復及可視化裝置，其特征在于，所述數據獲取、處理模塊包括：

獲取單元，用于獲取由景深相機和測繪工具實地勘探所述地下歷史遺跡時得到的所述基礎屬性信息以及高清圖片；

繪制單元，用于根據所述基礎屬性信息以預設的繪制比例繪制所述地下歷史遺跡的各關鍵部位的二維斷面圖；

處理單元，用于利用Surf算法對所述基礎屬性信息進行篩選和優化，構建尺度空間并生成特征描述子，并對照所述高清圖片精確定位特征點，篩選出最接近實物的特征點作為最優屬性值，并對對不同類型的所述最優屬性值進行分類以得到所述總的元數據引用標準，并對同類型的所述最優屬性值進行規范以得到信息統一格式。

8.如權利要求6所述的地下歷史遺跡的三維建模、修復及可視化裝置，其特征在于，所述模型構建模塊利用BIM系統的Revit軟件構建所述歷史遺跡的各構件的族模塊、并利用所述二維斷面圖及所述族模塊搭建該歷史遺跡的三維模型。