[發(fā)明專利]地下歷史遺跡的三維建模、修復(fù)及可視化方法以及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011102144.X
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112330796A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃李金鴻;黃彪林;黃家駒;包亞晴;肖權(quán);王兆杰;劉瑞;羅俊杰;沈俊豪;黃萬撫
• 申請（專利權(quán)）人: 江西理工大學(xué)
• 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(wù)所 53106
• 代理人: 李云

本發(fā)明公開了地下歷史遺跡的三維建模、修復(fù)及可視化方法以及裝置，包括采用景深相機(jī)和測繪工具完成地下歷史遺跡的外觀形狀、顏色尺寸、材質(zhì)結(jié)構(gòu)等信息收集工作，在計算機(jī)上完成對圖片、測繪數(shù)據(jù)的掃描和篩選，形成總的元數(shù)據(jù)引用標(biāo)準(zhǔn)和信息的統(tǒng)一格式；根據(jù)收集歷史遺跡的數(shù)據(jù)信息使用BIM系統(tǒng)的Revit軟件構(gòu)建相關(guān)族模塊并構(gòu)造出歷史遺跡的三維可視化模型，基于三維模型利用Lumion進(jìn)行修復(fù)和渲染得到仿真三維模型，將仿真模型通過單通道三維立體顯示投影顯示系統(tǒng)實現(xiàn)水平立體顯示。本發(fā)明將不便于開發(fā)展示的地下歷史遺跡通過三維可視化模型以立體投影的形式展現(xiàn)達(dá)到沉浸式的效體驗果，同時基于三維模型進(jìn)行歷史遺跡的修復(fù)及修復(fù)后展現(xiàn)，使重要的地下歷史遺跡更好的展現(xiàn)、修復(fù)和傳承。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑圖像重現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種不便于實地觀測和作業(yè)的地下歷史遺跡的三維建模、修復(fù)及可視化方法以及裝置。

背景技術(shù)

近年來，暴雨連續(xù)侵襲我國南方各省，造成嚴(yán)重的城市內(nèi)澇，而贛州老城區(qū)卻絲毫未收到連續(xù)暴雨的影響，這源于其北宋年間修建的地下排水系統(tǒng)——福壽溝。這一現(xiàn)象引起了全國廣泛關(guān)注，吸引眾多專家學(xué)者前來調(diào)研學(xué)習(xí)，福壽溝排水系統(tǒng)對當(dāng)今城市建設(shè)，尤其是綜合管廊建設(shè)具有極大的借鑒意義。

歷史遺跡是歷史傳承的物質(zhì)載體，我國歷來重視歷史遺跡的保護(hù)和修復(fù)工作，其中，地下歷史遺跡由于其長期處在地底，為了保護(hù)維持其原生性，一般不便于對其進(jìn)行大規(guī)模開發(fā)，無法實現(xiàn)良好的展示效果，同時為了維持其原生性，一般不能進(jìn)行實地修復(fù)以使其恢復(fù)歷史原貌。

上述限制導(dǎo)致地下歷史遺跡不能同其它地上遺跡一樣展示在世人面前，發(fā)揮其歷史價值。傳統(tǒng)的地下歷史遺跡宣傳展示方式是實地錄制視頻，制成紀(jì)錄片或是剪輯成電影，但是這種方式受環(huán)境制約因素較大，尤其在陰暗潮濕、空間狹小的環(huán)境下根本無法實現(xiàn)，而且這種方式僅實現(xiàn)了平面顯示，無法替代實地探察所達(dá)到的身臨其境的效果，更重要的更無法實現(xiàn)歷史遺跡的修復(fù)，不利于歷史遺跡的保護(hù)、宣傳等。

因此，有必要提供一種能夠?qū)⒉槐阌陂_發(fā)展示的地下歷史遺跡通過三維可視化模型進(jìn)行建模，并能夠基于三維模型進(jìn)行歷史遺跡的修復(fù)及修復(fù)后以立體投影的形式展現(xiàn)以達(dá)到沉浸式效體驗果的方法及裝置，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種地下歷史遺跡的三維建模、修復(fù)及可視化方法，以將不便于開發(fā)展示的地下歷史遺跡通過三維可視化模型進(jìn)行建模，并能基于三維模型進(jìn)行歷史遺跡的修復(fù)及修復(fù)后以立體投影的形式展現(xiàn)以達(dá)到沉浸式效體驗果。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種地下歷史遺跡的三維可視化建模、修復(fù)裝置，以將不便于開發(fā)展示的地下歷史遺跡通過三維可視化模型進(jìn)行建模，并能基于三維模型進(jìn)行歷史遺跡的修復(fù)及修復(fù)后以立體投影的形式展現(xiàn)以達(dá)到沉浸式效體驗果。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

地下歷史遺跡的三維建模、修復(fù)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(zhì)結(jié)構(gòu)作為基礎(chǔ)屬性信息，對所述基礎(chǔ)屬性信息進(jìn)行加工優(yōu)化并篩選出最優(yōu)的屬性值，以得到總的元數(shù)據(jù)引用標(biāo)準(zhǔn)以及信息統(tǒng)一格式；

步驟二：根據(jù)所述總的元數(shù)據(jù)引用標(biāo)準(zhǔn)以及所述信息統(tǒng)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(jù)所述總的元數(shù)據(jù)引用標(biāo)準(zhǔn)以及所述信息統(tǒng)一格式對所述三維模型進(jìn)行修復(fù)，并對修復(fù)前、后的所述三維模型分別進(jìn)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(tǒng)進(jìn)行水平立體顯示。

進(jìn)一步地，所述步驟一包括如下步驟：

獲取由景深相機(jī)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(chǔ)屬性信息以及高清圖片；