敦煌石窟虚拟重现与壁画修复模拟

由于受到自然灾害、经济建设、旅游开发等因素的影响，许多珍贵稀有文物遗址已处于濒危境地，如何有效保护、研究与开发这些文物资源已经显得非常的迫切与重要。研究了如何将计算机技术与传统文物保护工作结合起来，对文物实施数字化保存、重现和修复；并以敦煌文物为研究对象，利用虚拟现实、图像处理与人工智能等技术实现了敦煌石窟虚拟展示、脱落壁画复原与演变模拟等系统，极大地提高和改善了文物保护研究的效率与效果。     

敦煌壁画计算机存贮与管理信息系统研究

该研究以０４５号窟为例，应用近景摄影测量、数字图象处理、色度学和信息系统理论和技术方法，以现有的仪器设备为基础，对洞窟内壁画、塑象等进行近景摄影测量、图象几何纠正和彩色失真矫正，建立了可操作的“敦煌壁柬计算机存贮与管理信息系统”。为敦煌英高窟壁画、逆象等文物图象数据永久保存、修复、还原和进一步开发研究等提供服务。     

面向管理的大型文物遗址三维数字化系统构建

以大型文物遗址为研究对象,通过构建三维数字化系统,实现大遗址场景中不同类型文物的高精度数字化存档、高真实感展示和高效查询等管理功能,并以靖江王陵大陵墓遗址为例,开发一套靖江王陵三维数字化系统,为我国其他大型文物遗址的数字化管理、科学考古、三维展示、文化宣传等服务建立示范应用。     

文保领域的高光谱遥感技术应用进展EI北大核心CSCD

文物是人类文明发展过程中历史、艺术及科学价值的结晶,蕴含着丰富的历史文化信息,文物数字化是对文物进行保护、修复和重建的重要环节。作为传统文物数字化手段的重要补充,高光谱遥感技术能够快速无损地获取文物材质、颜料和加工痕迹等信息,可为文物资源数字化提供文物表面物理、化学属性信息。本文首先对文保领域高光谱信息采集设备和方式进行了总结分析;然后对文保领域高光谱信息处理关键技术进行了回顾,总结为信息增加、信息提取、信息分类和可视化4个方面,对常用方法进行了对比分析,在此基础上总结了目前高光谱技术在文保领域的典型应用,包括颜料种类分析识别、隐藏信息提取和修复痕迹识别3个方面;最后,对高光谱文物应用未来的研究方向进行了展望。     

一种场地污染环境的多粒度时空对象模型

目前针对污染场地的研究主要围绕污染态势及其发展状况,对于污染场地的实体特征缺乏较完整的表达,难以可视化展示污染场地多维度的信息。本文基于多粒度时空对象模型的构建思路,研究构建多粒度场地污染环境时空对象模型,将污染场地信息实体抽象成数据模型,进而对其时空实体的相关特征进行描述及可视化表达,实现污染场地的全空间信息大数据的集成与融合,并以重庆市某钢铁厂为例进行试验验证。试验结果表明,场地污染环境多粒度时空对象建模,可以高效表达污染场地多维度的特征,更全面地可视化展示污染场地信息,为污染场地的精准管控、污染评估和治理修复提供技术支撑。     

基于数字化技术的古建筑保护研究

介绍了地面三维激光扫描和GIS等新技术手段的优势和特点,探讨其在古建筑保护中的应用,并以河南开封的国家级重点保护文物"开封铁塔"为研究对象,以三维激光扫描点云为基础数据,结合地理数据库和三维建模技术,建立了古建筑数据库。利用ArcGIS Engine二次开发平台,设计了具有多维展示、数据库管理、监测分析和决策支持等功能的古建筑数字化保护系统,从技术层面上加强了对古建筑保护的力度。     

无人机遥感在大型不可移动文物三维重建中的应用

针对大型不可移动文物三维重建技术存在的困难,本文基于无人机遥感等平台,利用基于图片的三维重建技术,设计了一种低成本、简便高效、较高精度的大型不可移动文物的表面精细几何纹理获取与三维重建的技术流程,对建模中的技术问题进行了研究,并对其精度和实用性进行了评价。其结果较好地满足了文物测量的精度要求;为文物保护与展示等研究提供了新的思路,能全方位、近距离面向公众做三维展示;结果带有精确的地理位置信息,可作为三维GIS平台新的数据采集方法和数据源。     

激光扫描技术在馆藏文物数字化保护中的应用研究

激光扫描技术为馆藏文物的数字化保护提供了一种新的途径,为文物的数字化存档、数字化展示、数字博物馆的建立及文化遗产的保护开辟了新的思路。本文阐述激光扫描技术的数据获取设备、具体作业流程、数据成果类型、技术难点,并总结其在馆藏文物数字化保护中应用的优势。     

基于多源数据融合的复杂区域文物三维重建应用

文物数字化是进行文物保护和文物修缮的重要数据。由于部分文物所处环境较为复杂，导致文物数字化过程中单一数据源模型建设受到一定的限制。本文采用基于倾斜摄影数据、贴近摄影测量数据和地面三维点云数据的空地多源数据融合精细建模技术进行复杂区域文物三维模型建设。试验结果表明，多源融合精细化模型可有效解决单一数据源模型存在的扭曲变形、模型粘连、模型空洞等问题，同时对文物表面纹理表达有着更大的优势。     

“互联网+”文物智慧管理模式研究

合肥工业大学主教学楼是省级保护文物,在当前的校园教学楼的管理模式中,信息的数字化管理和位置的智能化查询日益重要。本文调研分析目前校园基础设施资源、学生信息管理现状及课表管理需求,研究"互联网+"文物智慧管理模式,综合利用三维GIS、电子地图等技术,开发文物智慧管理系统,实现主教导航、教室课表信息的定时更新和分享,以及学生信息的智慧管理。本文研究如何高效地管理各种资源,有效缓解文物管理中的障碍,也将大大促进智慧文物建设。     

石窟寺三维数字化档案建设方法与技术探讨

文物是不可再生的文化资源,需采用现代科技手段对其进行数字化保护,延续人类历史文明。本文以彬县大佛寺石窟为例,在已有基础地理信息数据、三维激光扫描数据、立面影像数据的基础上,运用CAD建模技术、三维激光扫描技术、虚拟现实技术构建石窟寺三维立体模型,借助CityMaker软件对模型数据、基础地理信息数据及文档资料进行管理。在此基础上,采用基于GIS组件的二次开发方法,借助于CityMaker SDK组件进行三维数字化档案系统开发,探索石窟寺三维数字化档案的建设方法。结果表明,本文提出的方法实现了对石窟寺三维数字化档案的管理,客观详实地记录了石窟寺现状,为文物部门的管理工作提供了便利。     

Three Dimensional Visualization of the Built Environment Using Digital Orthophotography

In this paper, different ways of performing large scale mapping of built up areas are discussed. Emphasis is placed on large scale representation through digital orthophotographs as the visualization medium of the real world. In an application, the process of creating perspective views of an orthophotograph draped on the digital terrain model of the study area is described; these views include the blocks of the built environment as three dimensional objects. The cartographic product is derived from a pair of overlapping aerial photographs processed through photogrammetric and GIS software packages. Finally, the perspective view of the digital orthophotograph is assessed as a large scale visualization tool for the communication of spatial information.     

基于VirtuoZo等平台数字水库3维景观图建设思路

3维景观图是地理信息可视化表达和虚拟仿真的有效表现形式,它的应用涉及到各行各业.水库是水利设施建设的重要组成部分,水库3维景观图的制作是数字水库地理信息建设的一部分.Virtuozo是比较具有代表性的数字摄影系统,本文简述数字水库的3维景观可视化建设思路.     

基于ERDAS软件的敦煌壁画正射影像的制作

数字正射影像(DOM)以其丰富的景观信息,高质量的几何精度而得到了广泛应用。以敦煌220窟内 壁西墙的DOM的生成为例,总结利用数字摄影测量技术制作数字高程模型(DEM)及在此基础上叙述了制作数 字正射影像图(DOM)的原理与过程。     

Three-dimensional Reconstruction of the Yaolin Cave

This paper reports on three-dimensional reconstruction of the Yaolin Cave in the Karst Region of Zhejiang, China. An object-oriented method was used to represent two cave classes—the class Boundary and the class Inside. The class Boundary included objects of the cave ceiling and the cave floor which are part of the topographical trend of the cave. This trend was determined by integrating topography with landform using TIN modeling. The inside of the cave with stalagmites, stalactites, dripstone-columns, and other objects was built using surveying data, photographs, and such computer graphics techniques as texture mapping and transparency. A stand-alone, 3-D visualization system—Cave3D—was developed on the Windows 98/NT platform to produce 3-D graphics and implement graphics-based computation, spatial query, and analyses. A virtual Yaolin cave was created using VRML97 and Java and posted on the Web.     

三维虚拟地球中移动对象的时空数据组织方法

针对三维虚拟地球中实时GIS数据组织、管理与动态可视化的要求,设计了三维虚拟地球中移动对象的时空数据组织方法。提出了基于HR-tree扩展的时空索引方法,实现了对虚拟地球中移动对象的检索与查询,并基于三维虚拟地球平台对本文方法进行了实验,结果验证了本文方法的有效性和可行性。     

矿体信息的八叉树存储和检索技术

近几年来，在计算机绘图、计算机视觉和数字图象处理等方面三维目标的八叉树表示成为热门论题。本文介绍一种八叉树编码，并将它应用于矿体信息的存储和检索，取得了明显的效果。针对八叉树的构成较费机时的问题，我们提出了一种从三维栅格变换成八叉树的算法，并在VAX3100型工作站上试验。结果表明，所提出的算法其时间复杂度与栅格数大体呈线性关系，用八叉树存储矿体信息占用的存储空间一般仅为栅格表示的10－30％。     

石窟寺文物的数字化保护与利用

随着信息技术的飞速发展,石窟寺文物的数字化保护与利用引起了国内外的广泛关注。文章从石窟寺文物数字化采集、保护和利用等方面进行系统梳理,重点分析石窟寺文物数字化保护中三维信息获取、三维重建评价以及三维打印等相关前沿信息技术的应用现状。并针对石窟寺文物数字化保护和利用工程实践中的难点,给出采用激光脉冲三维采集细部结合多视图重建采集整体形状的三维重建结合三维打印的解决方案。同时,针对摄影测量计算过程中可能出现的整体形状偏差,采用脉冲式激光三维扫描仪在石窟中进行整体扫描来建立石窟三维形状的框架,以对多视图重建计算中的空间解算误差进行约束。其中,提出了基于关键参数一致化的分布式集中约束调整方法,在保障精确度的同时得到更好的计算效率。然后通过云冈石窟和龙门石窟字化保护和利用的经典案例,具体分析工程实践中的难点,并探讨以上解决方案的可行性。综合考虑成本与效果等多种因素,该方案是当前技术条件下性价比相对较高,同时可以兼顾色彩与质感原真再现的解决思路。最后对未来趋势进行展望并给出相关技术和应用建议。     

Virtual Australia: its key elements – know,think, communicate

Abstract

Virtual Australia is not a well-defined or agreed concept. This discussion paper conceptualises Virtual Australia as a ‘virtual [digital] model containing and representing all non-trivial objects and their contextual environment – from blue sky to bedrock – in real world Australia’. It describes a scenario for Virtual Australia, one or two decades from now, in which the locations and conditions of non-trivial objects and their environment are updated automatically through a combination of remote sensing and wireless communication technologies in support of a ‘Supranet’. It then examines the concept of the ‘Supranet’ – a pervasive information network based largely on wireless technology linking the physical world to a virtual model in real time – and develops and discusses three principal characteristics of the Supranet: the ability to have or collect specific information (know); the ability to process information (think); and the ability to communicate that information. If, in the near future, any or all non-trivial devices are to some extent able to know, think and communicate, the potential for object autonomy will be realised.