基于摄影原理的文物表面纹理重建技术研究

发布时间：2020-07-22 05:50

【摘要】： 自然界中任何景物表面都存在着丰富的细节，这一细节称为表面纹理。对景物表面细节的模拟即纹理映射技术，是真实感图形学研究的重要领域。随着计算机技术的不断发展和广泛应用，近年来发展了一个新的研究领域——真实场景重建，并由此提出了纹理重建的概念。纹理重建是采用计算机图形技术，通过对原物表面纹理的采集和映射，在计算机模型表面上重建原物的表面细节。这一技术在古文物的计算机重建、虚拟展示以及破损文物的计算机重构中起着非常重要的作用，有着广泛的应用前景。基于这一应用背景，本文对文物表面纹理(颜色纹理)的重建技术进行了广泛深入的研究，内容如下： (1)在文物表面纹理采集过程中，分析了回转工作台的构成和参数、纹理获取的条件和原则并建立相关的坐标系(模型坐标系、相机坐标系和照片坐标系)。 (2)根据拍照和投影变换的原理建立三个坐标系对应点间的关系、推导出坐标变换关系式和转换矩阵。考虑到对具有遮挡面的文物模型需要进行面片遮挡性判断，建立面片可见性判断算法。 (3)在以上算法研究的基础上建立文物表面纹理重建系统，包括：照片的预处理、计算机实体建模、纹理映射和光照效果处理等。最后，本文选用OpenGL图形软件和VC为开发平台，利用C／C++代码和OpenGL编程语言对球体、仿古瓷瓶和碗的表面纹理进行重建，验证了该系统的可行性。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP391.41;K85
【图文】：

数字图像,位图文件,纹理

、列间隔固定的一组网格点上的纹理值，网格点外的纹理值可。这个数组可以代表一个用于光栅图形显示的字符位图、交互式图案、数码相机或数字化仪输入的数字图像等。

框图,纹理,系统组成,框图

第三章文物表面纹理重建系统的实现文物表面纹理的重建包括从表面纹理图案的采集、实体计算机模型建立到纹理映射、光照效果生成的全过程，其组成如图3一1所示密比洲曰映绷澳材杏月吸声全习招晚组里妇杏娜以塑主娜翻阳幼目晚妇到巨拓创侧眺州故理映翔瞬妇光照效果生五趁刹图3一1纹理重建系统组成框图3· 1openGL开发平台和程序开发过程简介3.1· 1OPenGL开发平台简介OPenGL是近几年发展起来的一个性能卓越的三维图形标准〔36j，它是在sGI等多家世界闻名的计算机公司的倡导下，以SGI的GL三维图形库为基础制定的一个通用共享的开放式三维图形标准。目前，包括Mi。rosoft、SGI、IBM、DEC、SUN、HP等大公司都采用了OpenGL作为三维图形标准，许多软件厂商也纷纷以OpenGL为基础开发出自己的产品，其中比较著名的产品包括动画制作软件SoftImage和 3DStudioMAX、仿真软件 OpenInventor、VR软件 WorldToolKit、CAM软件proEngineer、GIS软ARC/INFO等。作为工业标准的openGL是以库函数的形式提供给程序员的，它安装在不同的操作系统中，遵从统一的标准，因此使用OpenGL开发的用户程序可在多种系统平台上进行移植。

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(3)在“工程”标签中，选择 Win32ConsoleApplication项，在，’工程”区域中键入工程名，在“位置”区域中键入工程位置，选中“创建新工作区”项，在“平台”区域中选中Win32项，单击“确定”完成工程文件的创建(图3一2)。氰氰李李一一丫--一厂不率不!一助幸幸图3一2建立工程文件(4)加入源文件。在工作区窗口中激活 FileView标签，在出现的“workfiles”单击鼠标右键，弹出菜单，选中 AddFileStoProject.二。在对话框的文件列表中选择所需要的C/C++文件及相关文件，单击“确定”(5)设置工程的编译连接选项。进入“工程”菜单，选中“设置”。弹出 ProjectSettingS对话框。在对话框中击活Link标签，在该标签的“对象/库模块”区域中键入openg132.lib，91u32.lib，glaux.lib这三个链接库(图3一3)。点击“确定”

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