以香山璎珞岩为例基于三维数字化技术对假山研究

1、    以香山璎珞岩为例基于三维数字化技术对假山研究    寇宇李雨静高雯雯摘 要：本论文介绍了应用三维数字化建模技术以及运用faro scene与geomagic studio等软件对园林山石重建的方法，同时与其他研究手法与建模方法进行比较，并且提出了此技术应用于假山研究的前景。关键词：三维数字化建模技术 璎珞岩 掇山：p208 ：a ：1003-9082（2018）03-0-01一、研究背景介绍自古以来便有着“山令人古，水令人远，石令人静”的说法。假山对我们的影响不单单是作为一个景观的出现，是一种人们精神上的寄托与思想上的追求。通常在一个大尺度的园林

2、中，假山石能够很好的划分空间，假山石不规则的形态能够遮挡视线同时也有构景的作用。给人一种曲径通幽、无穷尽之感。二、新型测量技术介绍三维数字化扫描技术（英文：3d laser scanner），别名：实景复制技术，特点：高效率、高精度的独特优势，用途获取高精度高分辨率数字地形模型。通过激光扫描设备的布置，实地扫描所测绘的假山，之后获得大量的数据点，形成“点云”数据，之后在电脑软件中进行数据处理就可以获得三维的数据，如点、线、面、体积，基本完成对假山的测量，在auto cad中就可以进行平面图的绘制，得到一个精细的假山数据。三、以璎珞岩为例应用三维数字化建模技术对掇山的研究1.研究对象璎珞岩现状璎

3、珞岩位于香山东部，静宜园中宫西南，翠微亭北侧，是一处人工叠成的石山，为静宜园二十八景之一。四周绿植围绕，古树参天，有侧柏、油松等高大乔木，还有低矮灌木。堆叠呈半圆形，石种为青石，颜色是青色与深灰色混合。整个璎珞岩由三部分组成，主山在绿筠深处之下，次山在瀑布、亲水平台之前，配山在主山东南方向，是一个独立的山峰。璎珞岩每组有至少三个以上的叠石，层数较多，但石块分布均匀，所有石块相互呼应。2.研究过程2.1研究所用设备介绍所用到的设备是faro公司的一款相位式三维激光扫描仪focus3dx 330，这是一款超长测量距离的高速三维扫描仪，它能够在阳光直射下扫描最远距离为330米的物体。利用所集成的gp

4、s接收器。以下是该设备的参数。2.2.应用三维数字化扫描技术的过程2.2.1扫描阶段实地考察之后我们选择了各方面条件都合适的一天进行实地扫描。实地扫描首先要布置相位球，至少三个以上，相位球的位置决定了最终模型的效果。之后进行测绘，测试结束得到需要的点云数据。测绘过程之中要保证不要有人以及动物突然进入，也不允许移动相位球2.2.2数据处理阶段数据的处理用到了两种软件，分别是faro scene点云数据处理软件以及geomagic studio点云封面软件。faro scene软件是一种适用于专业用户的全面三维点云处理和管理软件工具。它专门用于查看、管理和使用从高分辨率三维激光扫描仪获得的各种三维

5、扫描数据。scene通过使用自动对象识别、扫描拼接和定位，能够高效轻松地处理和管理扫描的数据。扫描得到的数据首先经过scene软件进行目标的拼接，拼接成立体的三维的点云集合图，接着用该软件进行点数据的处理，将点的数目控制在合适的范围之内，最后利用该软件将点云数据导出，用于后续处理。geomagic studio由geomagic公司出品（目前此款产品已停止更新，由geomagic wrap代替），它根据扫描的点云自动生成准确的数字模型，在这之后还能够通过模型的曲率自动分析将漏面封闭。将点云数据导入到该软件之中，先进行统一处理，再进行降噪处理，之后进行封面处理，封面过程之中会有一些误差，用该软件

6、进行补洞操作，以得到完整的模型。3.研究成果展示3.1不同维度渲染模型展示经过数据处理的模型形成了一个封装文件，我们将其保存成以stl为扩展名的文件，之后用犀牛软件打开，对其进行渲染，形成较为直观的模型，方便之后将模型数据应用到vr技术方面。4.研究成果分析4.1与其他建模方法比較分析4.2实验数据应用分析实验数据可以用于三维模型打印，打印的成品应用于沙盘模型中的假山营造部分，还可以应用于实验研究，相比较之前的精度不高的模型，可以让研究工作更加精细化。该建模方式可以与vr技术结合起来，用于复原场景。该建模方式可用于之后的叠石修缮，因为高度复原现在的模型现状，对于之后保护工作的展开有很大的意义。四、新型技术对假山研究的意义从以上的分析可以看出，三维数字化扫描技术可以精确的定位假山的每一个点，这些点形成了点云数据，能够更加细致的展示假山的空间结构、掇山的方法以及体量给人的直观感受。三维数字化扫描技术将假山研究提升到一个新的高度，对未来的研究起着至关重要的作用。参考文献1白雪峰.数字化掇山研究【硕士学位论文】.北方工业大学，20152张勃.对掇山建造模式与匠作工具的思考【硕士学位论