《可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集規(guī)程》

ICS

CCS

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山西省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB14/TXXXX—XXXX

可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集規(guī)程

Disciplinefordigitalcollectionofmovableculturalrelicsby3Dlaser

scanning

（征求意見(jiàn)稿）

（本草案完成時(shí)間：2022/11/17）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

山西省市場(chǎng)監(jiān)督管理局??發(fā)布

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可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了可移動(dòng)文物的三維激光掃描數(shù)字化采集的術(shù)語(yǔ)和定義、前期準(zhǔn)備、三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的

采集、點(diǎn)云數(shù)據(jù)的幾何建模、網(wǎng)格模型的紋理貼圖、三維數(shù)字化結(jié)果的評(píng)價(jià)。

本文件適用于采集時(shí)能保持外觀形態(tài)穩(wěn)定、外觀色彩穩(wěn)定、材料非透明的可移動(dòng)文物三維激光掃描

數(shù)字化采集的過(guò)程和活動(dòng)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T12979近景攝影測(cè)量規(guī)范

GB/T18894-2002電子文件歸檔與管理規(guī)范

GB/T23863-2009博物館照明設(shè)計(jì)規(guī)范

GB/T17941-2008數(shù)字測(cè)繪成果質(zhì)量要求

GB/T24356-2009測(cè)繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收

WW/T0017-2013館藏文物登錄規(guī)范

WW/T0020-2008文物藏品檔案規(guī)范

CH/Z3017地面三維激光掃描作業(yè)技術(shù)規(guī)程

DB14/T1926-2019石窟寺文物三維激光掃描數(shù)字化采集規(guī)程

DB14/T1927-2019石窟寺文物攝影測(cè)量三維數(shù)字化采集規(guī)程

GB/T17941-2008數(shù)字測(cè)繪成果質(zhì)量要求

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

三維激光掃描

采用三維激光掃描儀獲取物體表面高精度、高分辨率的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

點(diǎn)云

以離散、規(guī)則或不規(guī)則方式分布在三維空間中的點(diǎn)的集合。

點(diǎn)云密度

單位體積上點(diǎn)的平均數(shù)量。

點(diǎn)間距

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點(diǎn)云中相鄰兩點(diǎn)之間的空間距離。

三角網(wǎng)格模型

通過(guò)三角形表示的物體空間信息的三維模型。

紋理貼圖

使用UV坐標(biāo)表示，包含紋理與網(wǎng)格模型映射關(guān)系的圖像。

色彩管理

運(yùn)用軟、硬件結(jié)合的方法，在數(shù)據(jù)采集和處理過(guò)程中，統(tǒng)一管理和調(diào)整顏色，保證整個(gè)過(guò)程中色彩

的一致性。

紋理模型

由網(wǎng)格模型和紋理貼圖共同表達(dá)物體表面特征信息的三維模型。

點(diǎn)云的配準(zhǔn)

把不同局部坐標(biāo)系點(diǎn)云數(shù)據(jù)通過(guò)同名幾何約束，變換到同一坐標(biāo)系下，構(gòu)成完整點(diǎn)云數(shù)據(jù)的過(guò)程。

完整度

物體非隱蔽表面的網(wǎng)格模型統(tǒng)計(jì)面積與實(shí)際面積之比。

4基本要求

可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集應(yīng)采用對(duì)可移動(dòng)文物（器物類）無(wú)損的技術(shù)方法，選用方法

宜參見(jiàn)附錄A。

可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集宜按可移動(dòng)文物（器物類）約定俗成的放置姿態(tài)和方向確定

坐標(biāo)軸，各坐標(biāo)軸方向最大尺寸所構(gòu)成的六面體的中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。

可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集中的質(zhì)量控制應(yīng)貫穿于工作全過(guò)程，并建立質(zhì)量記錄。

可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)應(yīng)統(tǒng)一命名存儲(chǔ)，并及時(shí)檢查完整性、可用

性。

可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集成果應(yīng)符合附錄B的要求。

可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集應(yīng)制訂文物安全保護(hù)方案，并實(shí)施安全措施。

5工作流程

可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集的工作流程宜按照?qǐng)D1所示工序進(jìn)行。

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圖1工作流程圖

前期準(zhǔn)備

前期準(zhǔn)備主要包括明確項(xiàng)目具體內(nèi)容、確定技術(shù)方案、進(jìn)行人員配置、準(zhǔn)備儀器設(shè)備及輔助設(shè)施、

確定安全保障方案。

數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集主要包括三維激光掃描數(shù)據(jù)采集二維影像數(shù)據(jù)采集。

數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理主要包括三維激光掃描數(shù)據(jù)處理、二維影像數(shù)據(jù)處理和紋理模型制作。

三維數(shù)字化成果

三維數(shù)字化成果主要包括檔案級(jí)數(shù)據(jù)成果和應(yīng)用級(jí)數(shù)據(jù)成果的質(zhì)量檢查和歸檔。

6前期準(zhǔn)備

明確項(xiàng)目具體內(nèi)容

a）明確實(shí)施三維數(shù)字化對(duì)象的基本情況，包括尺寸、材質(zhì)及附存環(huán)境等。

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b）明確數(shù)字化成果的輸出形式、精度要求及應(yīng)用需求。

確定上述內(nèi)容后，需進(jìn)行詳細(xì)記錄。

確定技術(shù)方案

確定項(xiàng)目?jī)?nèi)容后，需做如下工作：

a）項(xiàng)目概況：描述項(xiàng)目背景、項(xiàng)目目標(biāo)、工作內(nèi)容、工作要求、時(shí)間周期等基本情況。

b）作業(yè)依據(jù)：說(shuō)明項(xiàng)目采集引用的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。

c）技術(shù)方法：根據(jù)采集對(duì)象及附存環(huán)境選擇合適的技術(shù)方法，規(guī)劃作業(yè)流程和方法步驟。

d）資源配置：根據(jù)技術(shù)方法和精度要求選擇合適的儀器、軟件、人員等。

e）組織設(shè)計(jì)：確定項(xiàng)目實(shí)施的組織機(jī)構(gòu)、責(zé)任分工、進(jìn)度計(jì)劃。

f）質(zhì)量檢查：說(shuō)明項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的質(zhì)量檢查和監(jiān)督。

g）成果清單：明確項(xiàng)目成果的內(nèi)容及格式。

人員分工

項(xiàng)目實(shí)施前，需要明確團(tuán)隊(duì)組成及分工，指定一名項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目全流程的管理。

儀器及輔助設(shè)施

按照技術(shù)方案的精度要求，確定測(cè)量平臺(tái)及測(cè)量基準(zhǔn)，對(duì)輔助設(shè)施（如腳手架等）進(jìn)行提前布置和

準(zhǔn)備，遵照儀器使用規(guī)程進(jìn)行相應(yīng)的操作。

安全保障

在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中，要確保文物安全及人員安全。防止儀器設(shè)備碰到文物或者倒下砸到文物。在高

處測(cè)量時(shí)，人員要系安全帶。設(shè)備與可移動(dòng)文物之間的安全距離≥500mm。采集人員要按照文物保護(hù)人

員的基本要求進(jìn)行操作，避免應(yīng)人為操作不當(dāng)對(duì)文物本體造成不可挽回的破壞。

7數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集技術(shù)指標(biāo)

7.1.1采集過(guò)程中文物表面不可粘貼標(biāo)志點(diǎn)，宜采用特征拼接方式采集。

7.1.2數(shù)據(jù)采集的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)按項(xiàng)目對(duì)成果的要求，對(duì)照附錄B選擇對(duì)應(yīng)的存檔等級(jí)，根據(jù)存檔等級(jí)

確定。

三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集

7.2.1三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集方法及設(shè)備的選擇

根據(jù)被測(cè)對(duì)象的大小、精度要求及應(yīng)用需求等選擇合適的測(cè)量設(shè)備。三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集作業(yè)應(yīng)參照

CH/Z3017和DB14/T1926-2019的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

對(duì)大體量物體如青銅器、大型雕塑、古董鐘表等，宜采用大場(chǎng)景激光三維掃描儀獲取場(chǎng)景的三維模

型，掃描儀精度不得低于2mm；對(duì)具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的中小物體如雕塑造像、漆器、竹木骨角雕刻、等，

適合采用基于三角法的面結(jié)構(gòu)光三維掃描儀或者線激光三維掃描儀。

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三維掃描儀的最小分辨率要小于需要的最小特征大小的1/2，這樣被測(cè)物體的特征可以清晰的表現(xiàn)

出來(lái)。比如需要采集1mm大小的特征，三維掃描儀的最小分辨率應(yīng)該小于0.5mm。

相關(guān)掃描儀設(shè)備需要有省級(jí)以上計(jì)量機(jī)構(gòu)出具的精度認(rèn)證報(bào)告。

7.2.2三維掃描儀測(cè)頭與文物的安全距離≥500mm。

7.2.3三維采集設(shè)備的單幀掃描精度≤0.5mm。

7.2.4原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接精度:

a)文物特征表面單邊尺寸≤300mm，點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接精度≤0.1mm；

b)300mm≤文物特征表面單邊尺寸≤1000mm，點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接精度≤0.5mm;

c)1000mm≤文物特征表面單邊尺寸≤2000mm，點(diǎn)云數(shù)據(jù)拼接精度≤1mm。

7.2.5三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集的基本要求

三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集的分辨率選擇原則為數(shù)據(jù)采集越精細(xì)越好，采樣點(diǎn)距盡量均勻。但精細(xì)的數(shù)據(jù)會(huì)

造成數(shù)據(jù)量的加大，對(duì)后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和保存等都增加了難度。因此需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇合適的

分辨率大小。下面是對(duì)不同對(duì)象的采集分辨率推薦要求：

a)大佛像、大型雕塑，建議采集精度為2mm~5mm；

b)中小佛像、羅漢、小佛龕、小型藝術(shù)品，建議采集精度為0.5~2mm；

c)字刻、雕刻紋飾、手稿，建議采集精度小于0.5mm。

7.2.6三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集的流程

a）輔助設(shè)施準(zhǔn)備，包括腳手架、電源、遮光布等；

b）儀器校準(zhǔn)，確保儀器的精度滿足測(cè)量要求；

c）確定掃描視點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；

d）在掃描軟件中對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；

e）保存原始數(shù)據(jù)，按附錄C填寫(xiě)現(xiàn)場(chǎng)記錄，并按照后續(xù)軟件的要求輸出點(diǎn)云或者網(wǎng)格。

7.2.7三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)檢查

進(jìn)行三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)檢查，數(shù)據(jù)檢查記錄參見(jiàn)附錄D，出現(xiàn)不合格情況時(shí)應(yīng)按本節(jié)要求進(jìn)行

相應(yīng)的重新掃描或者補(bǔ)充掃描。

紋理數(shù)據(jù)采集

7.3.1紋理數(shù)據(jù)采集總體要求

紋理數(shù)據(jù)采集應(yīng)符合以下要求：

a)主體突出、背景干凈。

b)為保證影像信息含量,被攝可移動(dòng)文物應(yīng)盡量充滿畫(huà)面?？梢苿?dòng)文物應(yīng)拍攝全形圖1張，無(wú)法在

一張影像中記錄全形的，以分段拍攝形式記錄，相鄰兩個(gè)畫(huà)面重合部分不小于畫(huà)面長(zhǎng)度或?qū)挾鹊?/4；

并對(duì)文物正視、側(cè)視、頂面、底面圖像進(jìn)行拍攝；對(duì)具有銘文、花紋、附件或其他特殊情況的文物應(yīng)對(duì)

局部進(jìn)行拍攝，對(duì)有不同花紋、銘文的各個(gè)面也應(yīng)進(jìn)行正面拍攝。照片拍攝要有整體性，連貫性。

c)利用專業(yè)色彩管理軟件及標(biāo)準(zhǔn)色卡校色。

d)根據(jù)采集環(huán)境和技術(shù)方案，調(diào)試布光場(chǎng)景。

e)確定曝光值和白平衡。

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f)選擇合適的色溫,保證被拍攝目標(biāo)物色彩還原的準(zhǔn)確度，色溫建議控制在5500k±500k。

7.3.2二維影像采集技術(shù)要求

二維影像采集設(shè)備包括單反數(shù)碼相機(jī)、專業(yè)鏡頭、相機(jī)閃光燈、光學(xué)掃描儀、相機(jī)三腳架、云臺(tái)、

攝影燈燈頭、側(cè)燈架、頂燈架、柔光箱、反光板、攝影臺(tái)、翻拍架、背景紙、相機(jī)備用電池、相機(jī)閃光

燈電池等。數(shù)碼影像采用RGB真彩色模式的位圖表示法。

數(shù)碼影像技術(shù)要求：

a)成像傳感器尺；

b)成像的RGB每通道色彩深度值≥12Bit；

c)單張照片像素≥23450?0?萬(wàn)；×23??

d)數(shù)碼影像每個(gè)原色的灰度級(jí)別不低于64級(jí)；

e)數(shù)碼影響光學(xué)分辨率不小于300dpi；

f)影像文件大小應(yīng)選擇所用設(shè)備最大影像尺寸，影像文件格式應(yīng)選擇TIFF或RAW+JPEG；

7.3.3燈光的設(shè)置

燈光設(shè)置應(yīng)按照GB/T23863-2009的規(guī)定執(zhí)行，同時(shí)拍攝照片時(shí)燈光要分布均勻，不能出現(xiàn)陰影、

高光、亮點(diǎn)或暗點(diǎn)，根據(jù)需要在環(huán)境中可布置多盞燈光。

7.3.4紋理貼圖拍攝應(yīng)按照GB/T12979的規(guī)定執(zhí)行，且符合以下要求，宜按附錄C填寫(xiě)現(xiàn)場(chǎng)記錄：

a)照片分辨率等于或優(yōu)于相應(yīng)的存檔等級(jí)的成果要求中規(guī)定的紋理貼圖分辨率；

b)拍攝過(guò)程中保持相同的焦距，使用非定焦鏡頭時(shí)對(duì)其采取焦距固定措施；

c)可移動(dòng)文物在照片中的畫(huà)面面積占比≥70%；

d)航向重疊度≥80%，旁向重疊度≥60%；

e)可移動(dòng)文物上同一特征點(diǎn)的相鄰照片數(shù)≥3張；

f)紋理映射圖像以正視圖照片顏色為基準(zhǔn)；

g)紋理映射圖像整體清晰度要不低于95%。

h)在可移動(dòng)文物旁放置參照物并隨可移動(dòng)文物一起拍攝。

7.3.5每件可移動(dòng)文物拍攝完成后，應(yīng)立即進(jìn)行以下檢查：

a)保存有TIFF或RAW+JPEG格式文件；

b)圖像清晰、曝光均勻；

c)顏色管理符合要求；

d)照片分辨率滿足相應(yīng)的存檔等級(jí)成果要求中紋理貼圖分辨率指標(biāo)要求；

e)焦距整體一致或成組一致；

f)可移動(dòng)文物在畫(huà)面中的占比符合7.3.4中相應(yīng)限值要求；

g)航向重疊度、旁向重疊度符合7.3.4中相應(yīng)限值要求；

h)可移動(dòng)文物上同一特征點(diǎn)的相鄰照片數(shù)符合7.3.4中相應(yīng)限值要求，且拍攝的照片滿足三維重建

后網(wǎng)格模型完整度要求。

7.3.6進(jìn)行紋理貼圖檢查時(shí)應(yīng)按附錄D填寫(xiě)檢查記錄，出現(xiàn)不合格情況時(shí)按照本節(jié)相應(yīng)要求進(jìn)行重拍

或補(bǔ)拍。

8數(shù)據(jù)處理

三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理

8.1.1幾何建模的基本步驟

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三維數(shù)據(jù)的幾何建模包括點(diǎn)云預(yù)處理、點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)、點(diǎn)云數(shù)據(jù)建網(wǎng)、三角網(wǎng)格處理等內(nèi)容，主

要如下：

a)點(diǎn)云預(yù)處理：包括點(diǎn)云的選擇、刪除、降噪、平滑、均勻采樣、曲率采樣等；

b)點(diǎn)云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)：在兩組點(diǎn)云中選擇對(duì)應(yīng)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)三維數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)和融合。對(duì)多組點(diǎn)云要進(jìn)行全

局誤差控制；

c)點(diǎn)云數(shù)據(jù)建網(wǎng)：從點(diǎn)云生成三角網(wǎng)格模型并在建網(wǎng)過(guò)程中控制目標(biāo)三角形的數(shù)量；

d)三角網(wǎng)格處理：對(duì)三角網(wǎng)格進(jìn)行選擇、刪除、平滑、精簡(jiǎn)、補(bǔ)洞等處理。

8.1.2三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)

三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)是整個(gè)三維數(shù)字化過(guò)程中的關(guān)鍵一環(huán)，建議采用能自動(dòng)配準(zhǔn)的三維掃描儀。自

動(dòng)配準(zhǔn)可通過(guò)在掃描過(guò)程中采用輔助標(biāo)志點(diǎn)或者從物體上提取特征點(diǎn)的方法將三維數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)對(duì)齊，

避免人為選擇對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)建模結(jié)果的影響，特別是掃描次數(shù)較多時(shí)手工選擇對(duì)應(yīng)點(diǎn)就會(huì)非常困難。

對(duì)多視點(diǎn)數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)應(yīng)該進(jìn)行全局誤差控制，有效處理由于累積誤差產(chǎn)生的問(wèn)題。

當(dāng)必須采用人工選擇對(duì)應(yīng)點(diǎn)進(jìn)行配準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇物體上較有特征的地方，多選擇幾個(gè)點(diǎn)（建議4

個(gè)以上），以提高配準(zhǔn)的精確度。

8.1.3三角網(wǎng)格模型的處理

由點(diǎn)云數(shù)據(jù)采用三角網(wǎng)法進(jìn)行封裝，逆向生成三角網(wǎng)格模型。構(gòu)建完成三角網(wǎng)格模型后進(jìn)行進(jìn)一步

處理。

a）消除重疊面、交叉面及銳角網(wǎng)格。

b）精簡(jiǎn)-在滿足要求的范圍內(nèi)進(jìn)行三角網(wǎng)面片的減量。

c）平滑-在滿足精度要求的基礎(chǔ)上，對(duì)整體或局部進(jìn)行平滑處理。

d）修補(bǔ)-在制作成果模型時(shí)，利用計(jì)算機(jī)的趨勢(shì)計(jì)算填補(bǔ)掃描漏洞的過(guò)程。

8.1.4幾何建模的輸出成果

幾何建模的輸出結(jié)果為待測(cè)物體的三角網(wǎng)格模型，輸出格式為STL、OBJ、PLY等通用的三維數(shù)據(jù)

格式。

紋理貼圖數(shù)據(jù)處理

8.2.1初次使用用于紋理貼圖數(shù)據(jù)處理的顯示器，應(yīng)按以下要求進(jìn)行顏色校準(zhǔn)：

a)顯示器色彩空間設(shè)定為與相機(jī)和采集色卡一致；

b)在穩(wěn)定室內(nèi)光環(huán)境下，使用校色儀進(jìn)行顯示器顏色校準(zhǔn)，生成顯示器顏色校準(zhǔn)文件。

8.2.2顯示器顏色校準(zhǔn)文件應(yīng)按以下要求使用：

a)采用有效期內(nèi)的顯示器校準(zhǔn)文件完成顯示器的顏色校準(zhǔn)；

b)校準(zhǔn)文件超過(guò)有效期，對(duì)顯示器重新進(jìn)行校準(zhǔn)，并對(duì)顏色校準(zhǔn)文件進(jìn)行更新。

8.2.3應(yīng)選擇支持顏色管理的影像處理軟件進(jìn)行紋理貼圖數(shù)據(jù)處理，軟件的色彩空間設(shè)定與相機(jī)、顯

示器一致。

8.2.4紋理貼圖要求

對(duì)貼圖的整體要求是達(dá)到原始物體的效果，從形狀到顏色，都以原始物體為標(biāo)準(zhǔn)，做到盡可能的精

確。不能出現(xiàn)有透視太大的圖像，不能出現(xiàn)接縫，不能出現(xiàn)錯(cuò)位、圖像拉伸等錯(cuò)誤。

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紋理模型制作

8.3.1自動(dòng)紋理模型制作

一些彩色掃描儀采集幾何模型的同時(shí)能采集紋理圖像，紋理采集相機(jī)與幾何采集相機(jī)同時(shí)標(biāo)定，并

且能將紋理圖像自動(dòng)貼附到幾何模型上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、幾何建模及紋理貼圖的高效整合，得到高質(zhì)量

的帶紋理三維模型。建議采用此類設(shè)備進(jìn)行三維數(shù)據(jù)采集。

8.3.2手動(dòng)紋理模型制作

將相機(jī)拍攝的二維影像數(shù)據(jù)，利用UV展開(kāi)，與三維數(shù)據(jù)進(jìn)行特征匹配，以完成紋理映射，生成紋

理模型。紋理映射過(guò)程中遵循以下規(guī)則：

a）UV分塊原則應(yīng)選擇在隱蔽、平滑且不影響主體紋飾。

b）UV分塊應(yīng)遵循分布均勻、畫(huà)幅飽滿的選擇，盡量避免出現(xiàn)拉伸，局部大面積畸變等現(xiàn)象。

c）將映射后的分塊模型拼接形成完整的紋理模型。

d）消除因分塊整合產(chǎn)生的縫隙及局部拉伸等現(xiàn)象。

e）基于色卡，調(diào)節(jié)整個(gè)紋理模型的顏色，保證均勻一致。

f）在滿足精度要求的基礎(chǔ)上盡可能進(jìn)行貼圖優(yōu)化，降低紋理模型的數(shù)據(jù)量，以保證數(shù)據(jù)的有效使

用。

9三維數(shù)字化成果

成果形式

三維數(shù)字化成果應(yīng)包括原始數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)包括原始采集的單站點(diǎn)云數(shù)據(jù)和二維影像原

始數(shù)據(jù)。成果數(shù)據(jù)包括拼接完整的點(diǎn)云成果數(shù)據(jù)、存檔級(jí)模型數(shù)據(jù)及調(diào)色后二維影像數(shù)據(jù)。

9.1.1三維數(shù)據(jù)的輸出形式

保存儀器的原始測(cè)量工程文件。最終輸出接口要求為通用格式。

a)點(diǎn)云數(shù)據(jù)：ASC、PTX、XYZ等格式；

b)二維影像數(shù)據(jù)：TIFF、JPEG、RAW等格式；

c)幾何模型：STL、OBJ、PLY等格式；

d)帶紋理模型：OBJ、WRL、3DS等格式。

9.1.2成果數(shù)據(jù)命名

紋理模型數(shù)據(jù)命名：文物編號(hào)-文物名稱；

紋理貼圖數(shù)據(jù)命名：文物編號(hào)-文物名稱-L-編號(hào)，編號(hào)從01，02，03，···；

9.1.3成果數(shù)據(jù)文件組成

成果數(shù)據(jù)文件組成參見(jiàn)圖2。

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圖2成果數(shù)據(jù)文件組成

9.1.4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

文物成品數(shù)據(jù)包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選擇存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)、

網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)(NAS）或混合模式。SAN存儲(chǔ)適用于數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，NAS存儲(chǔ)適用于視頻圖片

等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

根據(jù)文物數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，存儲(chǔ)系統(tǒng)符合如下技術(shù)要求:

a)文物數(shù)據(jù)量巨大，存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)具備綠色節(jié)能的特點(diǎn)，減少能耗和空間的占用，并具有靈活的擴(kuò)展

性和兼容性，如采用國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)服務(wù)器并可級(jí)聯(lián)擴(kuò)展的磁盤柜及高密大容量存儲(chǔ)磁盤等

b)為避免文物數(shù)據(jù)丟失，存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)具備容災(zāi)的能力，如雙活、復(fù)制等;

c)文物數(shù)據(jù)要求永久保存，存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)具備永久的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，如滾動(dòng)升級(jí)、數(shù)據(jù)遷移等。

9.1.5數(shù)據(jù)的備份

三維數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，每天需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，保存在專用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備上，并制定完善的數(shù)據(jù)

備份策略，如完全備份、增量備份、異地備份等。

成果驗(yàn)收

9.2.1三維數(shù)字化成果主要技術(shù)指標(biāo)參照附錄E進(jìn)行質(zhì)量檢查，并按附錄F填寫(xiě)檢查表。

9.2.2三維數(shù)字化成果主要技術(shù)指標(biāo)質(zhì)量檢查中出現(xiàn)不合格項(xiàng)，應(yīng)查找原因并進(jìn)行修改。

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成果歸檔

9.3.1項(xiàng)目的各項(xiàng)技術(shù)工作完成后應(yīng)按以下要求進(jìn)行成果整理：

a)應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)成果分類整理；

b)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量檢查等記錄應(yīng)規(guī)范、齊全，技術(shù)文檔應(yīng)完整、準(zhǔn)確、簽署無(wú)遺漏。

9.3.2成果整理完成后應(yīng)編寫(xiě)項(xiàng)目技術(shù)工作報(bào)告，報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a)項(xiàng)目概況：背景、目的、要求、開(kāi)始和完成日期、實(shí)際工作量、作業(yè)依據(jù)等；

b)技術(shù)工作情況：技術(shù)路線、作業(yè)流程、儀器設(shè)備、技術(shù)方法、實(shí)施步驟等；

c)質(zhì)量情況：質(zhì)量控制方法、檢查流程、評(píng)價(jià)情況與結(jié)果；

d)提交的成果；

e)結(jié)論與建議。

9.3.3項(xiàng)目成果應(yīng)完整歸檔。

數(shù)據(jù)安全

9.4.1項(xiàng)目實(shí)施前建設(shè)方與實(shí)施方應(yīng)簽署保密協(xié)議

a)明確項(xiàng)目實(shí)施中和完成后，所有數(shù)據(jù)的所有權(quán)和使用權(quán)歸屬；

b)明確項(xiàng)目數(shù)據(jù)直接使用和轉(zhuǎn)化利用需履行的程序；

c)明確由項(xiàng)目數(shù)據(jù)衍生的成果知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬。

9.4.2項(xiàng)目數(shù)據(jù)在交付和使用中通過(guò)以下方式

a)項(xiàng)目數(shù)據(jù)交付時(shí)實(shí)施方應(yīng)通過(guò)存儲(chǔ)介質(zhì)直接拷貝的方式向建設(shè)方提交所有數(shù)據(jù)，如U盤、移動(dòng)硬

盤或存儲(chǔ)設(shè)備等；

b)項(xiàng)目數(shù)據(jù)使用時(shí)應(yīng)履行相關(guān)手續(xù)，在數(shù)據(jù)所有方授權(quán)允許后才可通過(guò)存儲(chǔ)介質(zhì)直接拷貝方式獲得

所需數(shù)據(jù)；

c)數(shù)據(jù)交付和數(shù)據(jù)使用時(shí)，操作人員須對(duì)存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行安全檢測(cè)，避免病毒或木馬對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備及數(shù)

據(jù)造成破壞；

9.4.3項(xiàng)目數(shù)據(jù)日常管理

a)項(xiàng)目數(shù)據(jù)調(diào)用查詢、拷貝使用等操作應(yīng)有相關(guān)手續(xù)，以備回溯；

b)存儲(chǔ)項(xiàng)目數(shù)據(jù)的設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)開(kāi)啟賬號(hào)登陸并設(shè)備復(fù)雜密碼，同時(shí)配置定期更換密碼和系統(tǒng)日志功

能；

c)具有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，應(yīng)配置安全認(rèn)證、VPN準(zhǔn)入、日志審計(jì)、隔離網(wǎng)閘等網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備，

嚴(yán)格網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)安全策略；

d)定期對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性檢查和安全備份等。

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A

A

附錄A

（資料性）

可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集技術(shù)方法

A.1可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集技術(shù)方法

可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集技術(shù)方法參見(jiàn)表A.1。

表A.1可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集技術(shù)方法

技術(shù)方法主要設(shè)備成果特點(diǎn)方法及適用性

a)點(diǎn)云密度高；

本方法利用三維掃描獲取空間信息，

b)紋理貼圖還原度高；

利用攝影測(cè)量獲取顏色信息，兩者結(jié)

c)紋理貼圖與網(wǎng)格模型映射

a)三維激光掃描儀合從而實(shí)現(xiàn)三維數(shù)字化，適用于本規(guī)

的位置誤差較小；

b)數(shù)碼相機(jī)范所定義的各類可移動(dòng)文物，尤其適

d)三維掃描數(shù)據(jù)與攝影測(cè)量

三維激光掃描c)控制測(cè)量?jī)x器、裝用于有以下需求的項(xiàng)目：

數(shù)據(jù)可以相互印證；

置（可選）a)對(duì)高密度點(diǎn)云有要求；

e)成果質(zhì)量受三維掃描和攝

b)對(duì)高精度數(shù)據(jù)有要求；

影測(cè)量技術(shù)方法固有特點(diǎn)共同

c)對(duì)成果相互印證有要求。

制約。

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B

B

附錄B

（資料性）

可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集成果技術(shù)指標(biāo)

B.1可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集成果技術(shù)指標(biāo)

可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集成果技術(shù)指標(biāo)要求應(yīng)符合表B.1。

表B.1可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集成果技術(shù)指標(biāo)

等級(jí)類型內(nèi)容技術(shù)指標(biāo)

a)三角面數(shù)≥1000萬(wàn)；

b)尺寸誤差≤0.04mm；

網(wǎng)格模型

c)表面起伏變化最小值≥尺寸誤差；

d)完整度≥98%

特級(jí)紋理模型

a)貼圖分辨率≥600dpi；

紋理貼圖b)CIEDE2000色差平均值≤1.0；

c)與網(wǎng)格模型映射的位置誤差≤0.05mm。

a)尺寸誤差≤0.08mm；

網(wǎng)格模型b)表面起伏變化最小值≥尺寸誤差；

一級(jí)紋理模型c)完整度≥98%

a)貼圖分辨率≥300dpi；

紋理貼圖b)CIEDE2000色差平均值≤2.0；

c)與網(wǎng)格模型映射的位置誤差≤0.10mm。

a)尺寸誤差≤0.16mm；

網(wǎng)格模型b)表面起伏變化最小值≥尺寸誤差；

二級(jí)紋理模型c)完整度≥96%。

a)貼圖分辨率≥200dpi；

紋理貼圖b)CIEDE2000色差平均值≤3.0；

c)與網(wǎng)格模型映射的位置誤差≤0.20mm。

a)尺寸誤差≤0.24mm；

網(wǎng)格模型b)表面起伏變化最小值≥尺寸誤差；

三級(jí)紋理模型c)完整度≥94%。

a)貼圖分辨率≥150dpi；

紋理貼圖b)CIEDE2000色差平均值≤4.0；

c)與網(wǎng)格模型映射的位置誤差≤0.30mm。

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C

C

附錄C

（資料性）

可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集現(xiàn)場(chǎng)記錄表

C.1可移動(dòng)文物三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場(chǎng)記錄表

可移動(dòng)文物三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場(chǎng)記錄表參見(jiàn)表C.1。

表C.1可移動(dòng)文物三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場(chǎng)記錄表

項(xiàng)目基本信息

項(xiàng)目名稱項(xiàng)目編號(hào)

文物基本信息

文物名稱文物編號(hào)

一級(jí)□二級(jí)□三級(jí)□

文物類別文物等級(jí)

一般□復(fù)制□其他□

掃描信息

掃描人員掃描日期

掃描地點(diǎn)掃描要求

掃描設(shè)備掃描視點(diǎn)數(shù)

掃描分辨率數(shù)據(jù)量

校準(zhǔn)精度拼接精度

掃描耗時(shí)掃描站數(shù)

環(huán)境記錄溫度：濕度：其他：

掃描記錄編號(hào)標(biāo)志物照片編號(hào)

備注

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C.2可移動(dòng)文物紋理貼圖數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場(chǎng)記錄表

可移動(dòng)文物紋理貼圖數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場(chǎng)記錄表參見(jiàn)表C.2。

表C.2可移動(dòng)文物紋理貼圖數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場(chǎng)記錄表

項(xiàng)目基本信息

項(xiàng)目名稱項(xiàng)目編號(hào)

文物基本信息

文物名稱文物編號(hào)

一級(jí)□二級(jí)□三級(jí)□

文物類別文物等級(jí)

一般□復(fù)制□其他□

拍攝信息

拍攝人員拍攝日期

拍攝地點(diǎn)拍攝要求

拍攝設(shè)備光環(huán)境設(shè)置

正置：側(cè)置一：

航帶數(shù)量焦距分組

側(cè)置二：倒置：

色卡照片數(shù)航帶照片數(shù)

拍攝耗時(shí)照片編號(hào)

環(huán)境記錄溫度：濕度：其他：

備注

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D

D

附錄D

（資料性）

可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集數(shù)據(jù)檢查表

D.1可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集數(shù)據(jù)檢查表

可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集數(shù)據(jù)檢查參見(jiàn)表D.1。

表D.1可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集數(shù)據(jù)檢查表

項(xiàng)目基本信息

項(xiàng)目名稱項(xiàng)目編號(hào)

文物基本信息

文物名稱文物編號(hào)

一級(jí)□二級(jí)□三級(jí)□

文物類別文物等級(jí)

一般□復(fù)制□其他□

原始點(diǎn)云數(shù)據(jù)

序號(hào)檢查內(nèi)容檢查結(jié)果處理措施處理結(jié)果及其他

1分塊重疊度□合格□不合格□補(bǔ)充掃描

2完整度□合格□不合格□補(bǔ)充掃描

3點(diǎn)間距□合格□不合格□補(bǔ)充掃描

□剔除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)并補(bǔ)掃

分層、錯(cuò)位□合格□不合格

4□重新掃描

□剔除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)并補(bǔ)掃

噪點(diǎn)□合格□不合格

5□重新掃描

原始貼圖數(shù)據(jù)

序號(hào)檢查內(nèi)容檢查結(jié)果處理措施處理結(jié)果及其他

1無(wú)損格式□合格□不合格□補(bǔ)拍□重拍

2感光度□合格□不合格□補(bǔ)拍□重拍

3色卡照片□合格□不合格□補(bǔ)拍□重拍

4分辨率□合格□不合格□補(bǔ)拍□重拍

5重疊率□合格□不合格□補(bǔ)拍□重拍

6完整度□合格□不合格□補(bǔ)拍□重拍

7清晰度□合格□不合格□補(bǔ)拍□重拍

8曝光均勻性□合格□不合格□補(bǔ)拍□重拍

記錄人記錄日期

復(fù)核人復(fù)核日期

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E

E

附錄E

（資料性）

可移動(dòng)文物三維激光掃描數(shù)字化采集成果數(shù)據(jù)檢查方法

E.1可移動(dòng)文物三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集成果數(shù)據(jù)檢查方法

可移動(dòng)文物三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集成果數(shù)據(jù)檢查方法參見(jiàn)表E.1。

表E.1可移動(dòng)文物三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)檢查表

序號(hào)檢查指標(biāo)檢查方法

1尺寸誤差a)標(biāo)準(zhǔn)件比對(duì)法。三維掃描或攝影測(cè)量時(shí)，可移動(dòng)文物旁放置≥1/3且≤3倍尺

寸的標(biāo)準(zhǔn)件，在三維數(shù)字化成果中計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸，與標(biāo)準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸進(jìn)

行比較，其差值可作為尺寸誤差；

b)重復(fù)測(cè)量比對(duì)法。使用≤1/3誤差指標(biāo)要求的設(shè)備，重復(fù)采集≥3組尺寸數(shù)據(jù)

的平均值作為最或是值，成果尺寸值與最或是值的差值可作為尺寸誤差。

2平均點(diǎn)間距軟件統(tǒng)計(jì)法。使用具有平均點(diǎn)間距統(tǒng)計(jì)功能的軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

3最大點(diǎn)間距軟件分析法。使用具有最大點(diǎn)間距分析功能的軟件進(jìn)行分析。

4完整度軟件統(tǒng)計(jì)對(duì)比法。使用具有面積統(tǒng)計(jì)功能的軟件，分別統(tǒng)計(jì)成果網(wǎng)格模型和參照