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云冈石窟 18 窟数字化技术的应用吴月琴【摘要】云冈石窟是我国规模最大的古代石窟群之一,主要以高浮雕为主的石窟寺,普通的测量方法很难实现云冈石窟的数字化保护. 三维激光扫描仪比较适用于古典建筑和佛像、雕塑、壁画等的扫描. 采用三维激光对云冈石窟18窟扫描,获取高精度的文物数据,通过模型优化、纹理匹配等技术手段将文物逼真再现,多角度、高清晰地展示参观者在展柜旁无法观赏的任意角度和精度的文物细节.%Yungang grottoes is the largest ancient cave groups .Digital protection is difficult by normal measuring method in the Cave Temple with large part highrelief .3D laser scanner can be used in classical architecture ,Buddha, sculpture and frescoes.In Yungang Grottoes Eighteen cave,get high precision data by using 3D laser scanner,Using model optimization,texture matching,etc.,reappear the Cultural relic ,and show details to the visitor in multi-perspec-tive、high definition that they can 't appreciate across the showcase .【期刊名称】《城市勘测》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】5页(P89-93)【关键词】数字化;三维激光扫描;点云;模型;纹理映射;三维GIS平台【作者】吴月琴【作者单位】大同市勘察测绘院,山西大同 037006【正文语种】中文【中图分类】P237云冈石窟位于山西省大同市西郊武州山南麓,石窟依山开凿,东西绵延1 km。
数字化文物保护与博物馆管理的技术与规范一、数字化文物保护技术数字化文物保护技术是应用数字技术、信息处理技术、图像处理技术、图形学等现代科学技术手段进行文物的三维数字重建、虚拟展示和保护的一种综合性技术。
它可以大大提高文物的保存和传播效率，扩大对文物的认识和了解，为文物的保护与传承提供了有力保障。
（一）文物三维数字化技术文物三维数字化技术是目前数字化文物保护领域最为广泛应用的一种技术手段。
通过利用激光三维扫描、摄影、计算机图形处理等技术手段，将文物进行全方位的数字化重建，达到虚拟展示、模拟仿真、数字保护等目的。
文物三维数字化技术具有数据量大、精度高、信息丰富等优点，适用于文物档案、研究、展示等领域。
（二）文物虚拟展示技术文物虚拟展示技术是利用计算机图像、虚拟现实技术等手段进行本体展示和互动体验，将文物真实形态数字化呈现的一种技术手段。
通过虚拟展示，人们可以在不受时间空间的限制下，自由浏览、了解文物的历史、文化、科技等方面。
文物虚拟展示技术有利于激发观众的学习热情，提高文物知识的普及率。
（三）文物数字保护技术文物数字保护技术是利用数字技术手段，对文物进行数字存储、数字复制、数字修复等保护手段的一种技术。
文物数字保护技术可以通过数字化重建文物，在文物真实性、完整性、可持续性方面达到更好的保护效果。
同时，文物数字保护技术可以高效地进行文物信息管理与共享，保障文物非物质文化遗产的传承。
二、数字化文物保护与博物馆管理的规范数字化文物保护与博物馆管理的规范是指在数字化文物保护与博物馆经营和管理过程中，遵守的一系列行为准则、标准、规程与规定。
规范是为保证数字化文物保护与博物馆管理过程中的安全、规范、可持续性和公正性而制定的。
（一）数字化文物保护的规范1、保护文物真实性。
文物数字化保护工作应保证数字化建模的真实性，不进行造假等行为。
2、保护文物完整性。
文物数字化保护工作应尊重文物本体的完整性，尽量减少对文物本体的损伤和影响。
文物保护中的文物数字化技术研究在当今时代，文物保护工作面临着诸多挑战，而文物数字化技术的出现为文物保护开辟了新的途径。
文物数字化技术是指利用各种数字化手段，如摄影测量、三维扫描、虚拟现实等，将文物的形态、结构、色彩等信息转化为数字形式，以便于存储、管理、展示和研究。
本文将对文物保护中的文物数字化技术进行深入探讨。
一、文物数字化技术的类型1、摄影测量技术摄影测量是通过对物体拍摄一系列的照片，然后利用软件对这些照片进行处理和分析，从而获取物体的三维信息。
在文物保护中，摄影测量技术可以用于记录文物的外形和细节，生成高精度的三维模型。
这种技术不仅能够准确地捕捉文物的形状，还能还原其色彩和纹理，为文物的修复和研究提供了重要的参考资料。
2、三维扫描技术三维扫描技术是一种快速、精确获取物体三维形状的技术。
通过使用激光或结构光等设备对文物进行扫描，可以在短时间内获得大量的点云数据。
这些数据经过处理后，可以生成非常精确的三维模型。
与摄影测量技术相比，三维扫描技术能够获取更详细的文物表面信息，对于一些复杂形状的文物具有更好的适用性。
3、虚拟现实技术虚拟现实技术通过创建一个虚拟的环境，让用户能够身临其境地感受文物。
在文物保护中，利用虚拟现实技术可以构建文物的虚拟展示场景，让观众在不接触文物的情况下，近距离观察和了解文物的历史背景、制作工艺等。
此外，虚拟现实技术还可以用于文物的修复模拟，为修复人员提供直观的参考。
4、数字图像处理技术数字图像处理技术包括图像增强、图像修复、图像拼接等。
对于一些受损的文物图像，通过数字图像处理技术可以提高图像的清晰度和质量，修复图像中的缺陷，拼接不同角度拍摄的图像，从而更好地展示文物的全貌。
二、文物数字化技术的优势1、非接触式测量文物数字化技术大多采用非接触式的测量方式，避免了对文物的直接接触和可能造成的损伤。
这对于那些珍贵、脆弱的文物来说至关重要，可以在不改变文物原状的前提下获取其详细信息。
馆藏文物三维影像的采集、管理与应用作者：刘芳谢靖来源：《现代信息科技》2020年第09期摘要：文章對藏品影像为核心的数字资源的采集、管理与应用进行研究。
首先论述了馆藏文物三维影像资源的采集标准、流程与方法，重点介绍了三维数据采集在模型构建、色彩管理和后期精细化处理等过程中的注意事项。
然后从数据采集、存储、管理、分发和逻辑管理机制方面，论述了藏品影像资源的特征及资源管理平台的功能架构和建设思路。
经过论证后认为，该方法对数字资源的采集、管理与应用流程的完善具有推动作用。
关键词：博物馆;文物;三维采集;影像管理中图分类号：G260 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）09-0113-04Collection，Management and Application of 3D Image of Cultural RelicsLIU Fang1，XIE Jing2（1.National Museum of China，Beijing 100006，China;2.National Science Library，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100190，China）Abstract：This paper studies the collection，management and application of digital resources with collection image as the core. First of all，this paper discusses the collection standards，processes and methods of 3D image resources of cultural relics，focusing on the three-dimensional data collection in the process of model construction，color management and fine processing. Then，from the aspects of data collection，storage，management，distribution and logical management mechanism，this paper discusses the characteristics of the collection image resources and the functional framework and construction ideas of the resource management platform. After demonstration，it is believed that this method can promote the collection，management and application of digital resources.Keywords：museum;cultural relics;3D collection;image management0 引言博物馆是保护与传承人类历史物质文化遗产的重要场所。
石窟寺数字化保护技术****************.cn摘要：石窟寺是我国不可移动文物的重要类型，具有重要的历史文化价值和文明的象征意义。
为了实现对石窟寺的保护和传承，近年来采用数字化保护技术成为一种新的尝试。
本文研究了石窟寺数字化保护技术的应用和实践，着重探讨了数字化技术在石窟寺测绘、监测、保护和展示方面的应用，以及数字化技术在石窟寺保护中的优势和挑战。
以杭州桐君山石刻为例，采用无人机倾斜摄影配合高精度三维扫描仪、单反相机等设备对石窟寺进行数字化测绘和监测，通过算法获得精确三维建模。
同时探讨了数字化技术在石窟寺保护中的应用和优势，并结合实际案例阐述了数字化技术在石窟寺保护中的重要作用。
关键词：石窟寺；数字化；1引言石窟寺是中国传统文化的瑰宝之一，其包括洞窟造像、摩崖造像、题刻、碑刻、石像生等，集造像、壁画、建筑艺术于一体。
然而，由于其建筑复杂、保存状况较差，石窟寺的保护工作一直备受关注。
近年来，随着社会经济的快速发展，石窟寺保护工作面临严峻挑战，传统的保护方法已经不能满足实际需要，数字化技术成为一种新的尝试，有助于为石窟寺保护提供新的思路和方法。
本文研究了数字化技术在石窟寺保护中的应用和实践，以期为更好地保护和传承石窟寺文化提供借鉴。
2数字化技术在石窟寺保护中的应用2.1 数字化测绘技术数字化测绘技术是将传统的文物测量方法与激光扫描、多张影像拍摄技术相结合，对石窟寺进行全方位信息采集，通过算法获得精确三维建模。
这种方法不仅可以精准地记录石窟寺的建筑结构和装饰艺术，还可以为保护和修缮提供依据，有效提高了石窟寺的保护效果。
针对杭州桐君山石刻进行实地调查，利用无人机倾斜摄影技术配合高精度三维扫描仪、单反相机等设备，采集数据，形成三维数字化成果。
通过数字化技术的手段，可以更加准确、快速地记录石窟寺的建筑结构和装饰艺术，为保护和修缮提供依据。
2.2 数字化监测技术数字化监测技术是指利用现代化的传感器和网络技术，对石窟寺内外部环境进行实时监测和预警。
文物数字化与三维展示方案一、方案综述根据数据获取方式不同，文物项目可分为古建街区、洞窟佛像、器皿、遗址现场发掘等技术方案。
古建街区包含古街区内的建筑、牌坊、古道古街等相关，属于文物史迹，以各种类型建筑为主，一般占地区域较大，街道较窄，房屋间距小，与周边环境联系较为紧密。
图表1 昆明古街区洞窟佛像包括寺庙、石窟、石刻、大型佛像等，也属于文物史迹，一般体积较大，不能或者不宜整体移动，通常藏于山水之间，地理环境较为复杂，尤其石窟大多数都在山腹中，实地场景光照来源杂驳，对获取高精度佛像及壁画纹理信息影响很大。
图表 2 黄岩石窟器皿等高精细文物包括陶器、瓷器、石器、铜器、玉石、绘画等，属于馆藏文物和流散文物，特点是，体量小，种类多，尺寸、形状、釉色、雕花图案、历史划痕等信息十分重要，是判断文物的产生时期、珍贵程度、收藏价值、修复方式等方面的首要依据。
图表3 麦积山石窟壁画遗址发掘现场多数分布于各种地貌地形条件下，对挖掘土层深度、出土文物确切位置等发掘现场真实现状方面资料的获取，提出了更高的要求，以便对文物考古现场保护、文物信息的提取等提供参考依据。
图表4金沙遗址发掘现场二、数据获取设备2.1 三维数据采集根据文物项目的不同，在数据采集方面，需要使用不同类型的扫描仪进行数据采集，以满足项目的需求。
（1）地面固定式扫描仪扫描仪需要架设固定站进行扫描，根据厂家品牌型号的不同，扫描距离一般在几十米至一百米之间，在测量距离10米处，精度可以达到mm(毫米)级别。
仪器特点：扫描范围广，主动测量，不受光源因素影响，多用于古建街区、洞窟、遗址现场发掘等大场景类型的数据采集。
图表5 地面固定式激光扫描仪（2）高精度扫描仪该扫描仪采用不同的测距原理，将扫描精度提高至亚毫米级，甚至微米级别，数据采集精度非常高，多用于佛像、瓷器、陶器、石器、绘画等对精度要求比较高的文物。
图表6 高精度激光扫描仪2.2 纹理数据采集文物纹理信息在文物复原保护、展示等方面具有重要的作用，在复杂光场环境下采集完成完整、真实的纹理信息。
3d数字文物复原验收标准一、准确性1.1 几何形状的准确性：验收3D复原模型时，应检查其形状是否与原始文物相符，包括形状、尺寸、比例等。
任何明显的几何形状偏差都可能导致复原效果的失真。
1.2 纹理材质的准确性：3D复原模型应具有与原始文物相似的纹理和材质。
验收时，应检查这些纹理和材质是否合理且准确，包括颜色、质感、表面处理等。
二、完整性2.1 模型完整性：验收3D复原模型时，应确保模型完整，无缺失或未完成的部分。
所有的文物部分都应被正确地复原，包括可以观察到的各个面和细节。
2.2 纹理材质的完整性：纹理和材质的贴图应覆盖整个文物模型，无明显的缺失或重复。
任何明显的纹理或材质不连续都可能导致视觉效果的失真。
三、清晰度3.1 几何清晰度：模型的几何细节应清晰可见，无模糊或失真的现象。
这包括模型的边缘、角落、曲线等。
3.2 纹理材质清晰度：纹理和材质的细节应清晰且分辨率高。
验收时，应检查是否有模糊、失真或模糊不清的情况。
四、几何精度4.1 绝对几何精度：绝对几何精度是指相对于原始文物的尺寸和形状的准确性。
验收时，应将3D复原模型与原始文物进行比较，检查是否有明显的尺寸或形状偏差。
4.2 相对几何精度：相对几何精度是指相对于其他部分或整体的比例和相对尺寸的准确性。
验收时，应检查各个部分的相对尺寸是否与原始文物相符，以及整体的比例是否协调。
五、色彩还原度5.1 色彩准确性：3D复原模型的色彩应尽可能地接近原始文物的颜色。
验收时，应检查模型的色彩是否准确，有无明显的色彩偏差或失真。
5.2 色彩一致性：如果同一文物的多个部分被复原，它们的颜色应保持一致。
验收时，应检查各个部分的颜色是否一致，以增强整体的可信度。
六、分辨率6.1 模型分辨率：模型的分辨率应足够高，以在各种缩放级别下保持清晰度。
验收时，应检查模型在不同缩放级别下的清晰度，确保其能够满足使用需求。
6.2 纹理材质分辨率：纹理和材质的分辨率也应足够高，以确保在各种缩放级别下的清晰度。
3Dmax的三维建模技术在浯溪摩崖石刻数字化重建中的应用浯溪摩崖石刻位于浙江省临安市飞英村，是一处保存完好的古代摩崖石刻遗址。
这些石刻曾被誉为“南方的大敦煌”，其内容涵盖了佛教、道教、儒家等各种文化主题，具有极高的历史价值和艺术价值。
为了更好地保护和传承这些宝贵的文化遗产，近年来，专业团队利用3Dmax的三维建模技术，对摩崖石刻进行数字化重建，取得了显著成果。
一、3Dmax的三维建模技术3Dmax是一款专业的三维建模软件，被广泛应用于影视特效、游戏开发、建筑设计等领域。
其强大的建模和渲染功能，使得它成为了数字化重建古代艺术遗产的得力工具。
在进行摩崖石刻的数字化重建过程中，研究人员首先对石刻进行全面的测量和拍摄，获得了大量的原始数据。
随后，他们利用3Dmax软件对这些数据进行处理和分析，逐步完成了对摩崖石刻的高保真三维建模。
二、数字化重建的意义数字化重建摩崖石刻具有重要的意义。
一方面，它可以为后人提供全面准确的资料，便于学术研究和文化传承。
通过数字化重建，研究人员可以在计算机上随意观察和分析摩崖石刻的细节和结构，为相关研究工作提供了便利。
数字化重建也能够有效地保护摩崖石刻。
通过数字化保存，即使原始石刻遭遇自然灾害或人为破坏，其真实的容貌也能够得以永久保存，为后人留下宝贵的文化遗产。
三、数字化重建的挑战数字化重建摩崖石刻虽然具有重要的意义，但在实际操作中也面临着一些挑战。
石刻的立体结构和纹饰复杂多样，需要高水平的专业技术和精湛的艺术感知才能成功进行数字化重建。
石刻遗址的环境条件复杂，拍摄和测量过程中受到光照、角度等因素的影响，对后续的数据处理提出了更高的要求。
数字化重建需要专业团队的精心设计和周密计划，才能取得良好的效果。
四、数字化重建的成果经过专业团队的不懈努力，利用3Dmax的三维建模技术，摩崖石刻的数字化重建工作取得了显著的成果。
研究人员成功地实现了对石刻的高保真三维建模，还原了其真实的形态和细节。
石窟寺文物近景摄影测量三维数字化采集规程前言本规程起草规则依据GB/T1.1-2009。
本规程由山西省文物局提出并归口。
本规程由云冈石窟研究院负责编写，参编单位有浙江大学、武汉大学、北京建筑大学、山西云冈数字科技有限公司、大同市勘察测绘院。
本规程的主要起草人：张焯、卢继文、宁波、刁常宇、黄先锋、何勇、欧阳盼、卿照、吴邵明、谷立鹏、周宇超、崔晓霞。
1 范围本标准规定了石窟寺文物三维数字化工作中的基本术语。
本标准适用于石窟寺内部文物数字化工作中的技术设计与施工方案。
2 规范性引用文件下列文件对于本应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改版）适用于本文件。
中华人民共和国文物保护法（2017）；田野考古工作规程修订版(2009)；GB/T 18314-2009 全球定位系统（GPS）测量规范；GB/T 12898-2009 国家三、四等水准测量规范；GB/T 15314-1994精密工程测量规范；GB/T 14950-2009 摄影测量与遥感术语；GB/T 50103-2010 总图制图标准(附条文说明)；GB/T 17941-2008 数字测绘成果质量要求；GB/T 18316-2008 数字测绘成果质量检查与验收；GB/T 24356-2009 测绘成果质量检查与验收；GB/T 18894-2016 电子文件归档与管理规范；CH/T 9016-2012 三维地理信息模型生产规范；CH/T 1004 测绘技术设计规定；JJG 100 全站型电子速测仪检定规程；CJJ/T 73 卫星定位城市测量技术规范；JJG 2101 数字水准仪检定规程；3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1 石窟寺石窟寺是开凿于山崖上的佛教洞窟，俗称千佛洞，是佛教文化东传的历史产物，集中代表了佛教的建筑艺术、雕塑艺术和壁画艺术的辉煌成就。
3.2 近景摄影测量近景摄影测量是指利用对物距不大于300m的目标物摄取的立体像对进行的摄影测量。
浅析三维扫描技术在文物保护中的应用【摘要】这篇文章通过对三维扫描技术在文物保护中的应用进行分析和讨论，探讨了该技术在文物保护中的重要性和优势。
文章首先介绍了三维扫描技术的概述，然后阐述了文物保护的重要性。
接着详细说明了三维扫描技术在文物保护中的优势，列举了具体应用案例并探讨了未来发展方向。
对于三维扫描技术在文物保护中面临的挑战，文章提出了相应的解决方案。
结论部分总结了三维扫描技术在文物保护中的价值，强调了其在文物保护工作中的重要性和意义。
整篇文章通过系统性的论述和案例分析，旨在阐明三维扫描技术在文物保护领域的应用前景和价值。
【关键词】三维扫描技术、文物保护、优势、应用案例、发展方向、挑战、解决方案、价值。
1. 引言1.1 三维扫描技术概述三维扫描技术是一种利用光学、激光或其他传感器技术，将物体表面的三维形状信息转换为数学模型的技术。
通过采集大量的点云数据，并根据这些数据构建出物体的三维模型，实现对物体的精确表达和仿真。
三维扫描技术在文物保护领域具有重要的应用意义，可以帮助保护和保存珍贵文物，同时也为文物研究和展示提供了全新的方式。
随着科技的不断发展，三维扫描技术已经成为文物保护领域的热门技术之一。
其高精度、高效率的特点，使其在文物保护中得到了广泛应用。
通过三维扫描技术，可以实现对文物形态、结构、表面纹理等细节的精确记录和分析，为文物保护工作提供了重要的数据支持和科学依据。
在实际应用中，三维扫描技术可以帮助文物保护工作者对文物进行全面的数字化记录，同时可以对文物进行准确重建和保护。
利用三维扫描技术，还可以对文物进行虚拟展示和数字化展览，让更多人能够近距离欣赏珍贵文物的魅力。
三维扫描技术在文物保护中的应用具有重要意义，为文物的保存、研究和传承提供了新的思路和方法。
在未来的发展中，三维扫描技术有望在文物保护领域发挥更加重要的作用，为珍贵文物的传承和保护做出更大的贡献。
2. 正文2.1 文物保护的重要性文物是国家和民族的宝贵财富，是历史的见证和记忆。
ICSDB41 河南省地方标准DB41/T XXXXX—XXXX石窟文物三维数字化技术规范Specification for 3D Digitization of Cultural Relics in Grottoes（征求意见稿）XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施前言本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。
本标准由龙门石窟研究院提出并归口。
本标准主要起草单位：龙门石窟研究院、北京大学、北京天远三维科技有限公司。
本标准主要起草人：李仁举、査红彬、侯玉珂、李随森。
石窟文物三维数字化技术规范1 范围本标准规定了石窟文物三维数字化的术语和定义、前期准备、三维点云数据的采集、点云数据的几何建模、网格模型的纹理贴图、三维数字化结果的评价。
本标准适用于石窟单位保存的石质文物的三维数字化。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的应用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 18894—2002 电子文件归档与管理规范WW/T 0002—2007 石质文物保护修复方案编写规范WW/T 0012—2008 石质文物保护修复档案记录规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1石窟Grotto一种就着山势开凿的寺庙建筑，里面有佛像或佛教故事的壁画。
3.2三维数字化3D Digitization运用三维技术对物体进行三维信息采集及处理以构建数字模型的过程，可用于研究、分析、展示等。
3.3三维扫描仪3D Scanner获取现实世界中物体的三维几何形状的科学仪器。
能同时获取物体的几何形状和纹理信息的三维扫描仪称为彩色三维扫描仪。
3.4点云Point Cloud三维空间中的点的集合。
3.5三角网格模型Mesh Model以三角网格描述物体表面的三维模型。
3.6三维扫描仪的分辨率Resolution of 3D scanner三维扫描仪采集的点云中相邻点之间的平均距离。
3.7点云数据的配准Point Cloud Registration将多次拍摄的三维点云数据对齐到一个坐标系下的过程。
3.8点云的融合Point Cloud Merging将多视点获取的点云数据的公共部分进行处理，得到无重叠部分的整体点云数据的过程。
3.9点云数据的拼接3D Integration点云数据的配准与融合，统称点云数据的拼接。
3.10点云数据的建网Meshing将离散的点云数据生成三角网格或者其他类型网格的过程。
3.11网格的精简Mesh Reduction对网格的数量依据一定的原则进行控制，从而达到降低数据量的目的。
3.12网格的平滑Mesh Smoothing去除由于物体表面属性、扫描仪噪声等因素带来的网格数据不光顺现象。
3.13三维模型的纹理贴图3D Texture Mapping把数码相机拍摄的照片，按照其与三维几何模型的对应关系进行贴附的过程。
4 前期准备在项目开始前，需要做的准备工作包括：明确项目具体内容、确定技术方案、进行人员配置、准备仪器设备及辅助设施、确定安全保障方案。
4.1 明确项目具体内容a）明确需要三维数字化的具体对象，包括尺寸、材质、周围环境等；b）明确数字化成果的应用目的，比如用于考古研究、保护、展示、复原等；c）明确项目预定的周期；确定上述内容后，需进行详细记录。
4.2 确定技术方案确定项目内容后，需做如下工作：a）查询与该文物相关的资料，如考古研究资料、影像资料等；b）确定三维采集的方法，包括基于图片的三维建模、大场景激光扫描、结构光高精度扫描等，可采用某一种或者多种方法的组合；c）确定三维数据处理的要求及标准；d）确定纹理贴图的要求及标准；e）明确成果输出格式。
4.3 人员分工项目开始前，需要明确团队组成及分工，指定一名项目负责人，负责整个项目进程。
4.4 仪器及辅助设施按照技术方案，对辅助设施（如脚手架等）进行提前布置和准备，遵照仪器使用规程进行相应的操作。
4.5 安全保障在项目执行过程中，要确保文物安全及人员安全。
防止仪器设备碰到文物或者倒下砸到文物。
在高处测量时，人员要系安全带。
5 三维点云数据的采集5.1 三维采集方法及设备的选择根据被测对象的大小、应用的需求等选择合适的测量设备。
对于精度要求不太高的场景，可采用基于图像的三维重建方法，通过相机拍摄系列照片并利用图像建模软件快速生成场景的三维模型。
对大场景物体如洞窟外立面、大佛像等，宜采用基于光飞行时间的大场景激光三维扫描仪获取场景的三维模型，扫描仪精度不得低于2mm；对具有精细结构的中小物体如中小佛像、佛龛、碑文、字刻、浮雕等，适合采用基于三角法的面结构光三维扫描仪或者线激光三维扫描仪。
三维扫描仪的最小分辨率要小于需要的最小特征大小的1/2，这样被测物体的特征可以清晰的表现出来。
比如需要采集1mm大小的特征，三维扫描仪的最小分辨率应该小于0.5mm。
相关扫描仪设备需要有省级以上计量机构出具的精度认证报告。
5.2 三维点云数据采集的基本要求三维数据采集的分辨率选择原则为数据采集越精细越好，采样点距尽量均匀。
但精细的数据会造成数据量的加大，对后续的数据处理和保存等都增加了难度。
因此需要根据实际情况进行选择合适的分辨率大小。
下面是对不同对象的采集分辨率推荐要求：a) 外立面、大佛像，建议采集分辨率2mm~10mm；b) 中小佛像、罗汉、小佛龛、洞壁，建议采集分辨率为0.5~2mm；c) 字刻、雕刻图案，建议采集分辨率小于0.5mm。
5.3 三维数据采集的流程a）辅助设施准备，包括脚手架、电源、遮光布等；b）仪器校准，确保仪器的精度满足测量要求；c）确定扫描视点，进行数据采集；d）在扫描软件中对原始数据进行处理；e）保存原始数据，并按照后续软件的要求输出点云或者网格。
6 点云数据的几何建模6.1 几何建模的基本步骤三维数据的几何建模包括点云预处理、点云数据配准、点云数据建网、三角网格处理等内容，主要如下：a) 点云预处理：包括点云的选择、删除、降噪、平滑、均匀采样、曲率采样等；b) 点云数据配准：在两组点云中选择对应点，实现三维数据的配准和融合。
对多组点云要进行全局误差控制；c) 点云数据建网：从点云生成三角网格模型并在建网过程中控制目标三角形的数量；d) 三角网格处理：对三角网格进行选择、删除、平滑、精简、补洞等处理。
6.2 三维数据的配准方案三维数据的配准是整个三维数字化过程中的关键一环，建议采用能自动配准的三维扫描仪。
自动配准可通过在扫描过程中采用辅助标志点或者从物体上提取特征点的方法将三维数据进行自动对齐，避免人为选择对应点对建模结果的影响，特别是扫描次数较多时手工选择对应点就会非常困难。
对多视点数据的配准应该进行全局误差控制，有效处理由于累积误差产生的问题。
当必须采用人工选择对应点进行配准时，应当选择物体上较有特征的地方，多选择几个点（建议6个以上），以提高配准的精确度。
6.3 三角网格的精简三角网格的精简应采用基于曲率的精简方式，尽可能地保留物体的特征。
数据量的控制根据建模对象的要求和计算机的处理能力而定。
6.4 三角网格的平滑平滑的原则是能在保持物体特征的基础上，尽可能的去除噪声，通过设置平滑的程度以处理物体的不同部位。
6.5 三角网格的修补在几何建模过程中需要对由于扫描死角等产生的漏洞进行修补，为了实现修补部位与已有部位的光顺连接，采用基于曲率的孔洞修补方式。
6.6 几何建模结果的输出三维几何建模的结果为待测物体的三角网格模型，输出格式为STL、OBJ、PLY等通用的三维数据格式。
6.7 点云的自动建模目前有些三维扫描仪具有如上几何建模功能，建议采用此类扫描仪实现三维数据采集与几何建模的有机统一，得到高质量的几何模型。
7 三维网格模型的纹理贴图对三维模型进行纹理贴图是得到具有真实感三维模型的重要一环。
以下是此环节对软硬件的要求以及贴图过程建议遵循的标准。
7.1 相机的选择相机选择可更换镜头的单反相机，像素应该2000万以上。
拍摄对象实际分辨率不低于100dpi。
7.2 灯光的设置拍摄照片时灯光要分布均匀，不能出现阴影、高光、亮点或暗点，根据需要在环境中可布置多盏灯光。
7.3 拍摄照片的要点照片的好坏直接关系到最终的贴图效果。
首先相机拍摄方向尽量与物体表面垂直，以得到物体的正投影图像；其次照片拍摄要有整体性，连贯性；最后，照片要拍全，物体的各个部位都要拍摄的。
7.4 三维模型贴图三维模型贴图包括照片的拼接、平滑、校色处理、三维模型的UV展开、编辑UV以及照片贴附：a) 拍摄好的照片要导入到平面图象处理软件中，软件要具备多张照片的拼接、接缝处的融合、平滑以及对整体颜色校正的功能；b) 在三维几何建模软件中导出需要贴图的三维模型(obj格式)。
c) 将obj模型导入到三维贴图软件中，该软件要具备UV贴图功能，可以编辑模型的UV、编辑照片等功能。
导入图片后，要按照图片上的花纹、颜色和图案编辑UV，直到模型与图片完全贴合。
d) 根据后续虚拟展示的需要，贴图完成后要导出相应格式的文件。
7.5 纹理贴图要求将拍摄的照片在图象处理软件中拼接，不能出现有透视太大的图象，不能出现接缝。
把制作好的贴图完全的贴附到扫描得到的模型上，注意贴图要和模型完全的组合在一起，不能出现错位，贴图拉伸等错误，图片接缝处要特别处理得到光滑的过渡效果。
对贴图的整体要求是达到原始物体的效果，从形状到颜色，都以原始物体为标准，做到尽可能的精确。
7.6 自动纹理贴图一些彩色扫描仪采集几何模型的同时能采集纹理图像，纹理采集相机与几何采集相机同时标定，并且能将纹理图像自动贴附到几何模型上，实现数据采集、几何建模及纹理贴图的高效整合，得到高质量的带纹理三维模型。
建议采用此类设备进行三维数据采集。
8 三维数字化结果的评价8.1 流程评价在三维数字化流程中，建议采用集三维点云数据采集、几何建模和纹理贴图为一体的集成数据采集系统。
流程中尽可能减少软硬件系统之间的数据交换及人为参与。
8.2 特征表现评价最终生成的三维模型中要包含需要表现的待测物体特征。
8.3 完整性评价最终生成的模型上无漏洞、无拓扑错误、无多层数据等。
8.4 数据存储量大小评价最终数据存储大小能用于分析、展示、浏览等。
8.5 贴图质量评价贴图与几何模型要实现精确对应。
贴图是否存在错位、拉伸、接缝是否光滑过渡。
9 三维数字化结果的输出与保存9.1 数字采集记录表对每个对象的扫描完成后，需提交《三维数据采集记录表》，格式见表1。
表19.2 三维模型的输出保存仪器的原始测量工程文件。
最终输出接口要求为通用格式。
a) 点云数据：ASC、PTX、TXT、XYZ等格式；b) 照片：TIFF、JPEG等格式；c) 几何模型：STL、OBJ、PLY等格式；d) 带纹理模型：OBJ、WRL、3DS等格式。
