[发明专利]用于古建筑散落构件智能拼接及虚拟复原的方法及系统

说明书

本发明实施例提供用于古建筑散落构件智能拼接及虚拟复原的方法及系统。该方法包括：获取古建筑的三维模型信息；对三维模型信息进行筛选，得到初始构件归类信息；将三维模型信息中未通过筛选部分重新进行筛选，得到完整构件归类信息；基于古建筑参考历史信息将完整构件归类信息进行系统化复原，得到完整构件三维复原信息；将三维模型信息中的残损构件信息采用模拟复原进行补充，得到残损构件三维复原信息；将完整构件三维复原信息与残损构件三维复原信息进行合并，得到构件三维汇总信息。本发明实施例通过将数字计算机技术应用于古建筑散落构件虚拟拼装复原中，通过多维度对古建筑进行分类，相对于人工识别筛选分类，具有更准确，速度更快的特点。

技术领域

本发明涉及虚拟复原技术领域，尤其涉及用于古建筑散落构件智能拼接及虚拟复原的方法及系统。

背景技术

在古建筑的保护修复工作中，目前对于古建筑整体及部分进行虚拟复原的技术已较常见，其一是对现有完整古建筑进行三维扫描，其中有三维点云扫描和三维拍照式扫描，进而应用计算机软件进行计算生成古建筑的三维点云模型，对古建筑进行虚拟再现复原；其二是对于对古建筑残损构件进行虚拟修复以便应用VR技术对电子复原的模型进行虚拟展示；其三是根据现存古建构件对已损毁的古建构件进行虚拟复原。但以上三项技术主要面对的是现存较完整或有充足历史资料记载的古建筑整体。

目前针对古建筑散落构件虚拟拼装复原的技术尚属空白。该技术流程前期是对三维扫描技术生成的构件模型进行数据分析，利用数字技术对构件尺寸、色彩、残损信息进行自主筛选；其次是对构件进行反向求模，即将构件榫卯结构的对偶形体求出，将此形体的各种信息解析成数据，将其余构件与所求得对偶形体进行信息匹对，找到最匹配构件；再次，利用机器学习算法对构件所涉及到的雕刻纹饰特征点进行分析，从而利用训练过的算法将众多构件中纹饰最为相似的构件进行自主分类；最后利用图像识别将所得完整模型进行建筑信息存档处理，得到可供存档需求的二维矢量图形。

而三维扫描得到的点云数据模型主要应用在虚拟三维模型演示以及二维图纸输出中，数据的作用没有充分发挥，比如纹饰研究、色彩对比、构建技术、残损信息等方面并未通过数据得到充分的挖掘。对古建筑残损构件进行虚拟修复的技术主要依据的是尚存较完整的构件，对构件的残损部分进行虚拟恢复。但此项技术在散落古建筑构件复原上缺少研究，更未涉及对于古建筑做法、建构技术、残损信息的深入研究。

发明内容

本发明实施例提供用于古建筑散落构件智能拼接及虚拟复原的方法及系统，用以解决现有技术中针对古建筑复原中，对数据挖掘不够充分，大量依靠人工识别，导致识别精度和识别速度均较低的缺陷。

第一方面，本发明实施例提供用于古建筑散落构件智能拼接及虚拟复原的方法，包括：

获取古建筑的具有预设格式的三维模型信息；

对所述三维模型信息进行若干维度的初步筛选，得到初始构件归类信息；

将所述三维模型信息中未通过筛选的部分重新进行深度筛选，与所述初始构件归类信息进行合并，得到完整构件归类信息；

基于古建筑参考历史信息将所述完整构件归类信息进行系统化复原，得到初始完整古建三维复原信息；

将所述三维模型信息中的残损构件信息采用模拟复原进行补充，得到残损构件三维复原信息；

将所述初始完整古建三维复原信息与所述残损构件三维复原信息进行合并，得到所述古建筑虚拟复原后完整模型的构件三维汇总信息。

优选地，所述将所述初始完整古建三维复原信息与所述残损构件三维复原信息进行合并，得到所述古建筑虚拟复原后完整模型的构件汇总信息，之后还包括：

将所述古建筑虚拟复原后完整模型的构件三维汇总信息转换成二维图形数据，并将所述二维图形数据进行保存。