[发明专利]面向数字博物馆的三维场景精细化重建方法

说明书

本发明公开了一种面向数字博物馆的三维场景精细化重建方法，包括如下步骤：(1)针对待重建场景中的展品进行相机标定；(2)生成点云模型，然后在点云模型的基础上，借助光能传递与光线追踪构建待重建场景中展品的实时光照渲染模型；(3)利用3Ds Max进行模型和场景的建模；(4)进行模型和场景的整合，得到满足数字博物馆要求的三维重建场景。本发明为数字博物馆事业的发展提供了强有力的技术支持。

技术领域

本发明涉及一种三维场景重建方法，尤其涉及一种面向数字博物馆的三维场景精细化重建方法，属于数字博物馆技术领域。

背景技术

数字博物馆是以内容管理系统(Contents Management System，简称为CMS)为基础平台，以内容为主导，重点提供信息实时发布、展示和互动服务，适当使用多媒体、动画、虚拟现实技术和视频技术等表现手段，具有应用价值和娱乐功能的科普网站。与传统的博物馆相比，数字博物馆更加强调故事性、沉浸性、互动性和体验性。这就要求采用各种数字化技术手段，特别是虚拟现实技术、三维显示技术和特种视效技术等，努力让游客进行互动和体验，从而加深游客对博物馆内涵的理解，提升游客对博物馆游览的兴趣。

在申请号为201810698610.1的中国发明申请中，公开了一种面向对象的馆藏文物渲染方法，包括以下步骤；S1，采集场景及地形的数据信息；S2，将数据信息存储至数据库，并进行处理；S3，获取应用平台发出的请求；S4，根据请求，服务平台从数据生成与维护平台调取集成信息；S5，将集成信息反馈至应用平台。其中，从数据库中调取处理后的数据信息，并对其进行解析渲染索引和解析空间索引，进行三维图像重构，贴图渲染和地理位置，及大小信息，组合为集成信息。

另外，在专利号为ZL 201610173980.4的中国发明专利中，公开了一种三维场景的视觉上的空间分辨率增强方法及系统。该方法包括：对特定的三维场景进行渲染，获取所述三维场景的不同视角的元图，所述不同视角的元图形成光场平面；获取所述光场平面的投射光线的高频部分的渲染信息，获取高分辨率的渲染帧；将所述高分辨率的渲染帧分解为低分辨率的子序列帧；以高刷新频率显示所述低分辨率的子序列帧。该发明通过获取三维场景的高分辨率的渲染帧分解为低分辨率的子序列帧，并以高刷新频率显示所述低分辨率的子序列帧，利用人眼的积分特性实现子序列帧的融合，在不增加硬件开销的条件下，增强了三维场景的视觉上的空间分辨率，提供拟真的3D效果。

但是，现有数字博物馆技术中的三维重建环节仍然存在很多不足，例如分辨率过低导致细节展示不清楚等，亟需本领域技术人员采用技术措施加以解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种面向数字博物馆的三维场景精细化重建方法。

为实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种面向数字博物馆的三维场景精细化重建方法，包括如下步骤：

(1)针对待重建场景中的展品进行相机标定；

(2)生成点云模型，然后在点云模型的基础上，借助光能传递与光线追踪构建待重建场景中展品的实时光照渲染模型；

(3)利用3Ds Max进行模型和场景的建模；

(4)进行模型和场景的整合，得到满足数字博物馆要求的三维重建场景。

其中较优地，所述步骤(2)中，使用Autodesk Recap将点云数据转换为*.rcs或*.rcp格式，然后导入3Ds Max软件进行使用；在3Ds Max软件中，使用点云切片工具对需要建模应用部分的点云数据进行截取，得到想要使用的部分，然后开启捕捉功能，参照点云数据实现逆向建模。

其中较优地，所述步骤(2)中，采用如下步骤实现光能传递：

步骤1：将场景分割成大量的小多边形，同时使光源处于未出射光的状态；