三維掃描技術(shù)對(duì)文物保護(hù)的應(yīng)用

1、Word參考資料，下載后可編輯三維掃描技術(shù)對(duì)文物保護(hù)的應(yīng)用 文物具有著特別的意義，記載某一特定時(shí)期的開(kāi)展歷程，包括文化、經(jīng)濟(jì)、政治。正是由于文物的存在，可以最大化地為子孫后代留下寶貴的精神財(cái)寶，在傳承歷史方面，更是具有至關(guān)重要的作用。伴隨著社會(huì)的變遷，由于人為破壞和嚴(yán)峻的自然侵蝕，使得歷史遺跡難以完整呈現(xiàn)，隨著三維掃描技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)建模為文物修復(fù)提供依據(jù)，為文物愛(ài)護(hù)增添動(dòng)力。三維激光掃描技術(shù)是工業(yè)設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域中的先進(jìn)技術(shù)，隨著光學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的飛速開(kāi)展，它在精度、速度和數(shù)據(jù)處理方面都有了很大進(jìn)步，使它能夠應(yīng)用于現(xiàn)代博物館建設(shè)中的文物虛擬展示，使其成為博物館數(shù)字化

2、的重要組成局部。 三維掃描技術(shù)在文物愛(ài)護(hù)中的重要性 伴隨著計(jì)算機(jī)和制圖技術(shù)的開(kāi)展，現(xiàn)有的制圖技術(shù)可用于文物愛(ài)護(hù)，滿足特別的制圖需求。對(duì)不同的文物古跡，其制圖方法也不相同，應(yīng)依據(jù)不同的文物特點(diǎn)，制定不同的制圖方案。運(yùn)用新的測(cè)繪技術(shù)、新設(shè)備、新方法對(duì)復(fù)雜和不規(guī)則文物進(jìn)行愛(ài)護(hù)，充分發(fā)揮現(xiàn)代測(cè)繪的新功能。如衛(wèi)星遙感、航空攝影測(cè)量、近場(chǎng)攝影測(cè)量、三維激光掃描技術(shù)等，正在逐步取代傳統(tǒng)的文物測(cè)繪方法，與遙感影像相結(jié)合，進(jìn)入文物測(cè)繪領(lǐng)域，進(jìn)行數(shù)字測(cè)繪，為文物愛(ài)護(hù)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。現(xiàn)代制圖技術(shù)與傳統(tǒng)制圖方法相比，在文物愛(ài)護(hù)和考古研究中具有明顯優(yōu)勢(shì)。利用GNSS技術(shù)對(duì)文物古跡進(jìn)行定位，具有傳統(tǒng)制圖、無(wú)視場(chǎng)、無(wú)觀測(cè)時(shí)間

3、、全天候作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)。利用RS技術(shù)可迅速獲得目標(biāo)區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)，大局部工作可轉(zhuǎn)移到室內(nèi)，勞動(dòng)強(qiáng)度低，工作效率高，其測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性大大提高。運(yùn)用GIS技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的文物信息進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)文物信息數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)、分析，使文物管理真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、智能化。對(duì)古代建筑來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的制圖方法精度不高，只能通過(guò)建筑的平面、立面、剖面、輪廓、影像等獲得建筑的三維平面圖，而三維激光掃描技術(shù)不僅能獲得建筑物的三維平面圖，還能獲得建筑物的點(diǎn)云數(shù)據(jù)和紋理信息，包括傳統(tǒng)設(shè)備難以獲得的細(xì)節(jié)和材料。三維激光掃描儀的掃描速度可達(dá)每秒1百萬(wàn)點(diǎn)，目前傳統(tǒng)測(cè)繪能在數(shù)天或更多時(shí)間內(nèi)完成三維坐標(biāo)測(cè)量，極大地提高了外場(chǎng)數(shù)據(jù)采集的效率，

4、同時(shí)，將主要數(shù)據(jù)處理工作由外部環(huán)境轉(zhuǎn)移到室內(nèi)環(huán)境中，改善了工作環(huán)境。三維激光掃描儀采集的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)可任意切割為特征局部，分成若干局部，再由不同的人來(lái)處理，將會(huì)使行業(yè)內(nèi)部的運(yùn)行效率大大提高，改變了傳統(tǒng)依靠外業(yè)工作的局面。三維激光掃描技術(shù)與完整的目標(biāo)掃描方案相結(jié)合，可對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行全方位測(cè)繪，得到完整的掃描數(shù)據(jù)，然后建立目標(biāo)的三維模型和正交圖像。由于傳統(tǒng)繪圖技術(shù)難以突破，因此，利用更先進(jìn)的制圖技術(shù)，成為文物古跡愛(ài)護(hù)的趨勢(shì)。 三維掃描在文物愛(ài)護(hù)中的優(yōu)勢(shì) (一)單點(diǎn)采集轉(zhuǎn)批采集 由于傳統(tǒng)的單點(diǎn)采集方式存在誤差大、時(shí)間長(zhǎng)、易受干擾等缺點(diǎn)，容易造成掃描延遲而阻礙工程進(jìn)度，因此在測(cè)量和涂布時(shí)，一般需要對(duì)整

5、個(gè)過(guò)程進(jìn)行規(guī)劃。測(cè)繪過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)測(cè)繪條件不能滿足現(xiàn)代測(cè)繪需要、開(kāi)展不平衡的現(xiàn)象，測(cè)繪工作難以完成，要獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，通常要對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行規(guī)劃。對(duì)于一些難以保存的文物，用傳統(tǒng)的方法很難作出準(zhǔn)確的結(jié)論，引入三維掃描技術(shù)，可在測(cè)繪過(guò)程中實(shí)現(xiàn)批量采集，保證最終測(cè)量結(jié)果與被測(cè)對(duì)象具有較高的一致性。 (二)實(shí)施野外測(cè)量 文化遺產(chǎn)測(cè)繪涉及戶外研究，如大型建筑、雕塑等，需要大量的人力、物力，在室內(nèi)無(wú)法進(jìn)行。三維掃描技術(shù)可對(duì)毫米級(jí)文物進(jìn)行定量密度測(cè)量，并將測(cè)得的數(shù)據(jù)輸入電腦，用計(jì)算機(jī)軟件恢復(fù)同等比例的實(shí)物樣機(jī)，降低工作難度。 三維掃描技術(shù)在文物愛(ài)護(hù)中的應(yīng)用方式 (一)采集和預(yù)處理掃描數(shù)據(jù) 三維掃描的技術(shù)被應(yīng)

6、用在各行各業(yè)中，它的主要優(yōu)勢(shì)就是高密度測(cè)繪，尤其是在我國(guó)文物愛(ài)護(hù)的領(lǐng)域中，三維掃描技術(shù)不僅僅突破了傳統(tǒng)的繪制測(cè)量帶來(lái)的局限性，還展現(xiàn)出了三維掃描技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及開(kāi)展空間，并且對(duì)傳統(tǒng)的測(cè)繪方式進(jìn)行了變更與創(chuàng)新。由于三維掃描技術(shù)運(yùn)用三維激光點(diǎn)對(duì)采集的云數(shù)據(jù)進(jìn)行高精確度的記錄、上傳和運(yùn)算，對(duì)我國(guó)的文物愛(ài)護(hù)工作帶來(lái)了很大的便利。應(yīng)用三維掃描技術(shù)愛(ài)護(hù)文物，首先要應(yīng)用激光掃描來(lái)對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。在實(shí)踐工作中，為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行屢次采集。因此，應(yīng)結(jié)合具體的掃描引導(dǎo)規(guī)則選擇恰當(dāng)?shù)膾呙璺直媛?，以此保證采集內(nèi)容具有準(zhǔn)確的意義，然后依據(jù)掃描數(shù)據(jù)的格式，并對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。主要任務(wù)是在統(tǒng)一坐

7、標(biāo)系中生成點(diǎn)云數(shù)據(jù)的工程坐標(biāo)。對(duì)相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析和拼接，旨在為文物愛(ài)護(hù)研究創(chuàng)造良好的框架條件。 (二)繪制二維數(shù)字線畫(huà)面 二維數(shù)字線畫(huà)圖作為愛(ài)護(hù)工程領(lǐng)域中的一種通用語(yǔ)言，被用于相關(guān)工作。簡(jiǎn)而言之，繪制圖表時(shí)，數(shù)據(jù)主要是從不同角度掃描點(diǎn)云，并結(jié)合后一步工作圖，為文物測(cè)繪提供參考。建立后一套制度，可為修復(fù)方案及其具體實(shí)施、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的制定提供便利條件。通過(guò)二維數(shù)字地圖的制作，不僅要整合所制圖對(duì)象的長(zhǎng)、寬、高數(shù)據(jù)，還要對(duì)當(dāng)?shù)匚奈镞M(jìn)行測(cè)量，將三維掃描技術(shù)應(yīng)用于二維數(shù)字線圖中，確保校對(duì)資料的正確性和完整性。 (三)基于數(shù)據(jù)文件修改模型 三維掃描技術(shù)測(cè)量文物數(shù)據(jù)，可以比較色彩特征、設(shè)計(jì)方向，保證文物研究的開(kāi)展處于穩(wěn)定狀態(tài)，通過(guò)定期觀看，工作人員對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，找出文物修復(fù)和保存的關(guān)鍵，及時(shí)采取措施延長(zhǎng)文物壽命。同時(shí)，文物研究者要建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，使文物擁有視覺(jué)形象，另外，各地區(qū)文物工作者要建立網(wǎng)上交流平臺(tái)，防止因外部客觀時(shí)空的限制，能夠無(wú)障礙地交流。 (四)美麗的照片 實(shí)物文物局部，具有較高的色彩質(zhì)感，整體結(jié)構(gòu)，如繪畫(huà)、浮雕、出土文物等，按三維掃描技術(shù)要求，拍攝出更加逼真的照片，