Page 108 - 现代文物保护与修复技术研究

Research on Modern Cultural Relics Protection and Restoration Technology
现代文物保护与修复技术研究

滤波函数将点和数据进行图像化处理。有国外学者分析了非线性滤波的特征，并
总结归纳得到基于网格模型的双边滤波算法、算子，该种方式的优势是能够在去
除噪声的同时保持模型的特征，不足之处在于双边滤波去噪算子过分依赖局部特
征，去除严重干扰噪声的效果较差，主要表现在多次迭代后去除效果难以控制，

可能出现纹理丢失的现象。
平均曲率流算法最早由 Desbrun 提出，使用该方法需要先估算曲率，然后让
网格顶点按照平均曲率速度移动。该种方法能够解决拉普拉斯算法中的顶点偏移
现象，但是在网格顶点移动的过程中，会产生一定的不规则三角面片，影响整体

的采样率和模型建立。
（三）点云简化与压缩
点云简化与压缩主要针对难以移动的大型古建筑群和雕塑群，站点扫描得
到的数据太大。结合大量的处理过程，发现并非所有的数据都对后期的三维模

型建立有用，同时大量集中分布的点云中存在较多的冗余信息，导致后期三维建
模过程组织困难、数据处理量大、处理时间长，这就要求在保证三维建模精度
和纹理特征的前提下，尽可能地对点云进行简化和压缩，减少数据量，降低后
期三维建模过程中的处理难度，常用的方法包括包围盒算法、简化算法、区域

重心法、坐标增量法等。近年来有国内学者提出了一种新型的提取方法，可对
简化算法进行改进，改进的程度与点云大小的选取有关，简化效果决定于提取
的 K 邻域。蔺小虎基于传统的坐标增量法，提出了一种将扫描线从一维向二维
扩展的点均压缩算法，并借助于数据处理软件，对比了两种算法的压缩效果。于

海霞通过大量的长方体区域压缩算法计算，指出在点云密集的区域，可使用重
心压缩法。近年来，诸多学者研究了八叉树法和 k-d 树法，可进一步提升压缩的
效果。
（四）建模方法

传统的建模方式时间长、工作量大、精度低，测量过程不可避免地需要与
文物本体接触，可能导致文物损坏。借助于三维扫描技术实现建模多借助专门的
数据处理软件。建模的过程属于实物再现的过程，因此，上述软件也可称为逆向
工程软件。虽然建模软件较多，处理过程基本相似，先是需要提取点云数据，并

将其转化为多边形；然后依据数据压缩方法，对点云数据进行简化。上一步骤可
以得到 NURBS 曲面，将得到的曲面借助于 CAD 等软件进行数据导出。在实际

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