利用移动式三维扫描技术创建考古文物的彩色纹理网格

三维扫描技术在考古界应用广泛,例如以模拟和虚拟方式进行存档、保存、复制和分享。在所有这些领域,光学三维扫描解决方案让人眼无法看到的事物变得清晰可见。按照此处的流程进行操作,了解通过添加颜色和纹理,网格究竟可以变得多么精细。
高精度扫描数据是所有考古项目推进的基础。无论是像石头这样的小文物还是像大象下颚这样的庞大文物,都可以创建真实的网格。利用软件中的扫描数据,甚至可以对多个文物进行数字化组装。
为了直观地展示考古学中彩色纹理网格的生成过程,我们对一尊猛犸象的小雕像进行了扫描。

第1步:摄影测量

准备工作是进行摄影测量的关键。在本例中,我们使用灯箱来确保良好的照明条件,且不会受到环境的任何干扰。为了尽可能方便使用,我们将文物置于旋转台上。这样即可快速直观地从各个角度拍摄照片。为了精确、稳定地进行摄影测量,然后将拍摄的照片自动映射在网格上,我们采用了比例尺和编码参考标记。所有准备工作均可确保色彩的真实呈现,没有任何镜头失真。

现在,我们已实现使用数码单反相机来收集照片。

图1:使用数码单反相机进行摄影测量
图2:带灯箱、比例尺和旋转台的摄影测量装置

第2步:扫描原件

成功完成摄影测量后,需要对文物进行扫描。该步骤采用的是GOM Scan 1。它可以收集高精细的数据,且具有不同的测量体积,可对各种尺寸的文物进行扫描。另外,其轻便的紧凑型设计也非常适合移动使用。

z在这里,旋转台也可用于半自动化应用,从而简化应用流程。

预先定义旋转步骤(这里我们使用了8个步骤)。还可以选择操作检测软件中的工作流程助手,该助手将指导您完成整个过程。

完成扫描后,接下来要对扫描数据进行多边形化处理。在该过程中,您可以创建一个精确的网格,为最后的收尾工作做好准备。

图3:扫描装置
图4:旋转台上的扫描过程

第3步:在软件中完成网格

现在,您距离获得高度详细的网格仅一步之遥,那就是显示文物的颜色和纹理。检测软件很快就能助您实现该目标。摄影测量过程中拍摄的照片现在可以帮助实现扫描物品的逼真可视化。。只需点击几下按钮,即可将收集到的视觉信息传输至软件中的网格上。实际上,您将收到一个尽可能真实的数字孪生部件。
图5:检测软件中的彩色纹理网格

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这只是开始:接下来开始制作最终网格

现在您已获得彩色纹理网格,但接下来要怎么做? 是否考虑过对网格进行润色?或者可以将3D打印提上日程。无论什么任务,有了精确的网格,接下来的工作都会顺利进行。

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