2022文物三维数字化技术规范器物

文物三维数字化技术规范器物目次前 言 II范围 1规性用件 1术和义 1基要求 2工流程 2前准备 3数采集 4数加工 5数化果 7附录A资性）器三维字技方法 9附录B规性）器三维字成技指标 10附录C资性）器三维字现记表 12附录D资性）器三维字采数检14附录E资性）器三维字成数检方法 15附录F资性）器三维字成数检记录表 16I文物三维数字化技术规范器物范围本文件适用于具有外观形态稳定、外观色彩稳定、材料非透明特点的器物类文物的三维数字化。（GB/T12979近景摄影测量规范CH/T1004测绘技术设计规定CH/Z3017地面三维激光扫描作业技术规程下列术语和定义适用于本文件。3.1网格模型meshmodel通过三角形、四边形等多边形表示的器物空间信息的三维模型。3.2纹理贴图texturemapping使用UV坐标表示，包含纹理与网格模型映射关系的图像。3.3纹理模型texturemodel由网格模型和纹理贴图共同表达器物表面特征的三维模型。3.4贴图分辨率textureresolution纹理贴图单位长度的像素点个数。3.51完整度completeness器物非隐蔽表面的网格模型统计面积与实际面积之比。。B烘焙数字化成果数据加工数据采集成果质量检查及归档烘焙数字化成果数据加工数据采集成果质量检查及归档应用级纹理模型制作三维扫描存档级纹理模型制作摄影测量存档级纹理模型制作三维扫描数据处理摄影测量数据处理三维扫描数据采集摄影测量数据采集前期准备图1工作流程图前期准备宜包括综合评估、方案设计、资源配置。数据采集宜包括三维扫描、摄影测量。2数字化成果的工作宜包括成果质量检查与归档。CH/T10043数据采集的技术指标应按项目对成果的要求，对照附录B选择对应的存档等级，根据存档等级确定。0.50m0.50mBB.10.05mm；98%。能。三维扫描作业应按CH/Z3017C9060307.2.17.2.1D5500k±10≤10%；≥35mm×23mm；RGB12Bit；24004rawrawjpeg（ISO）≤100。≥50%。GB/T12979GB/T12979C70%；8060%；≥3raw7.3.67.3.67.3.6D57.2.17.2.17.2.17.2.1（UV）UVUVUVUVICCICCB6UVUV。8.3.28.1.4UV生成的网格模型误差与摄影测量纹理贴图误差之和符合成果技术指标要求的纹理贴图映射的位置误差50%1000100%；50%补。≤302mm100%；8192×8192UVUV修补；7jpg、rawascxyz、ply、stlobjstl、plyjpg、png、tiffEF8附录A（资料性）器物三维数字化技术方法A.1器物三维数字化的技术方法器物三维数字化的技术方法参见表A.1。表A.1器物三维数字化技术方法技术方法主要设备成果特点方法及适用性摄影测量三维重建数码相机置纹理贴图还原度高；纹理贴图与网格模型映射的位置误差小；成果质量受摄影测量技术方法固有特点制约。本方法对按摄影测量要求拍摄的纹理适用于本规范所定义的各类器物。三维扫描与摄影测量三维重建结合三维扫描仪数码相机置（可选）点云密度高；纹理贴图还原度高；纹理贴图与网格模型映射的位置误差较小；三维扫描数据与摄影测量数据可以相互印证；成果质量受三维扫描和摄影测量技术方法固有特点共同制约。本方法利用三维扫描获取空间信息，利用摄影测量获取颜色信息，两者结合从而实现三维数字化，适用于有以下需求的项目：对高密度点云有要求；对高精度数据有要求；对成果相互印证有要求。9附录B（规范性）器物三维数字化成果技术指标B.1器物三维数字化成果技术指标器物三维数字化成果技术指标要求应符合表B.1。表B.1器物三维数字化成果技术指标用途等级类型内容技术指标存档一级纹理模型网格模型尺寸误差≤0.08mm；表面起伏变化最小值≥尺寸误差；完整度≥98%。纹理贴图贴图分辨率≥1200dpi；CIEDE20002.0；与网格模型映射的位置误差≤0.10mm。二级纹理模型网格模型尺寸误差≤0.16mm；表面起伏变化最小值≥尺寸误差；完整度≥96%。纹理贴图贴图分辨率≥600dpi；CIEDE20003.0；与网格模型映射的位置误差≤0.20mm。三级纹理模型网格模型尺寸误差≤0.24mm；表面起伏变化最小值≥尺寸误差；完整度≥94%。纹理贴图贴图分辨率≥300dpi；CIEDE20004.0；与网格模型映射的位置误差≤0.30mm。应用线下纹理模型网格模型50%，三角面数≤1000表面起伏变化最小值≥2100%。纹理贴图贴图分辨率≤0.5与网格模型映射的位置误差不超过相应存档等级纹理模型的纹210表B.1器物三维数字化成果技术指标(续)用途等级类型内容技术指标线上纹理模型网格模型三角面数原则上≤30表达的最小表面起伏变化≥2mm；100%。纹理贴图8192×81922mm注1：表内涉及误差的指标适用于尺寸≤0.50m的文物。当文物尺寸>0.50m时，误差按下式计算：………（B.1）式中：V——新指标值，单位为毫米（mm）；B——现在表中的指标值；L——文物尺寸，单位为米（m）。注2：表内涉及分辨率的指标适用于尺寸≤0.50m的文物。当文物尺寸>0.50m时，分辨率按下式计算：………（B.2）式中：V——新指标值；——现在表中的指标值；——文物尺寸，单位为米（m）。11附录C（资料性）器物三维数字化现场记录表C.1。表C.1三维扫描数据采集现场记录表项目名称项目编号器物编号表格编号器物名称器物类别器物等级一级□ 二级□ 三级一般□ 复制□ 其他扫描地点扫描要求扫描仪结构光：镜头幅面一： 幅面二：幅面三： 幅面四：激光手持：辅助措施激光场景：标靶球形标靶： 个其他标靶： 个标志物照片编号现场说明照片编号扫描方式一扫描参数扫描说明站数扫描方式二扫描参数扫描说明站数扫描站数扫描用时（小时）校准精度拼接精度环境记录温度：湿度：其他：用电时间上午：下午：其它记录扫描人日期年 月 日12器物摄影测量数据采集现场记录表参见表C.2。表C.2摄影测量数据采集现场记录表项目名称项目编号器物编号表格编号器物名称器物类别器物等级一级□一般□二级□复制□三级□其他□拍摄地点器物就位时间器物离场时间器物放置记录正置：是□/否□操作人：侧置一：是□/否□侧置二：是□/否□倒置：是□/否□固定方式：相机型号1：型号2：镜头镜头1：镜头2：拍摄方式转台手动□自动□环轨轨道类型：轨道车数：相机数量：其他光环境情况航带数量正置：侧置二：侧置一：倒置：焦距分组色卡照片数航带照片数拍摄总用时（小时）环境记录温度：湿度：其他：用电时段上午：下午：其它记录拍摄人日期年 月日13附录D（资料性）器物三维数字化采集数据检查表D.1器物三维数字化采集数据检查表器物三维数字化采集数据检查要求参见表D.1。表D.1器物三维数字化采集数据检查表项目名称项目编号器物编号表格编号器物名称器物类别器物等级一级□ 二级□ 三级□一般□ 复制□ 其他□原始点云数据序号检查内容检查结果处理措施处理结果及其他1分块重叠度□合格□不合格□补充扫描2完整度□合格□不合格□补充扫描3点间距□合格□不合格□补充扫描4分层、错位□合格□不合格□剔除错误数据并补扫□重新扫描5噪点□合格□不合格□剔除错误数据并补扫□重新扫描原始影像数据序号内容评价处理措施处理结果及其他1无损格式□有□无□补拍□重拍2感光度□合格□不合格□补拍□重拍3色卡照片□合格□不合格□补拍□重拍4分辨率□合格□不合格□补拍□重拍5重叠率□合格□不合格□补拍□重拍6完整度□合格□不合格□补拍□重拍7清晰度□合格□不合格□补拍□重拍8曝光均匀性□合格□不合格□补拍□重拍记录人日期年 月 日复核人日期年 月 日14附录E（资料性）器物三维数字化成果数据检查方法E.1器物三维数字化成果数据检查表方法器物三维数字化成果数据检查方法参见表E.1。表E.1器物三维数字化成果数据检查方法序号检查指标检查方法1尺寸误差1/3≤3可作为尺寸误差；1/3≥3值作为最或是值，成果尺寸值与最或是值的差值可作为尺寸误差。2平均点间距软件统计法。使用具有平均点间距统计功能的软件进行统计。3最大点间距软件分析法。使用具有最大点间距分析功能的软件进行分析。4完整度软件统计对比法。使用具有面积统计功能的软件，分别统计成果网格模型和参照器物实物修补完整的网格模型的表面积，求取前者与后者比值百分率。5贴图分辨率软件报告法。使用摄影测量软件进行三维重建，不改变照片的原像素分辨率生成纹理贴图，软件给出的采样分辨率或对地分辨率可以作为纹理贴图分辨率；推断法。参与摄影测量三维重建的有效照片中，最低分辨率照片，其分辨率可作为纹理贴图分辨率的最低值。6CIEDE2000色差值规范计算法。按照ISO/CIE11664-6Colorimetry–Part6:CIEDE2000Colour-differenceformulaCIEDE2000CIEDE20007映射的位置误差报告值求和法。由摄影测量软件三维重建时给出纹理贴图误差，由三维模型处理软件对摄影测量三维重建的网格模型与三维扫描的网格模型贴合比较给出两种网格模型贴合的平均距离，两个距离之和即可视作纹理映射的位置误差。15附录F（资料性）器物三维数字化成果数据检查记录表F.1器物三维数字化成果数据检查记录表器物三维数字化成果数据检查记录要求参见表F.1。表F.1器物三维数字化成果数据检查记录表项目名称项目编号器物编号表格编号器物名称器物类别器物等级一级□ 二级□ 三级一般□ 复制□ 其他成果检查内容成果技术指标要求实际指标检查结果存档级点云尺寸误差(mm)□合格□不合格完整度(%)□合格□不合格平均点间距(mm)□合格□不合格最大点间距(mm)□合格□不合格存档级纹理模型模型尺寸误差(mm)□合格□不合格完整度(%