WW-T0117-2023石窟寺三维数字化采集与加工.docx

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1、ICS37.(Ol:97.195CCSA15WW中华人民共和国文物保护行业标准RH7T01172023石窟寺三维数字化采集与加工Three-dimensionaldigitalacquisitionandprocessingofcavetemples202372-06发布2024-07-01实旅国家文物局发布前寺IllI范围12规范性引用文件13术语和定义I4缩略语25采集安全要求26工作流程37前期准备37.1 方案设计37.2 工作环境准备37.3 设备准备47.4 人员准备48数据来粢48.1 数据采柒内容48.2 石窟寺空间结构数据采集48.3 石窟寺造像数据采集79数据加工89.1

2、石窟寺空间结构数据加工89.2 石窟寺造像数据加工10IO成果提交12附录A（规范性）石窟寺空间结构三维理建控制点测做记录表13附录B（规范性）石窟寺空间结构激光扫描草图14附录C（规范性）石窟寺空间结构激光扫描记录表16附录D（规范性）石窟寺造像三维扫描记录表17附录E（规能性）石窟寺造像纹理采集记录表18参考文献19前言本文件按照GB/T1,120204标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起早。请注意本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的责任.本文件由国家文物局提出.本文件由全国文物保护标准化技术委员会(SAQTC289)归11.本文件起草单位：

3、武汉大学、敦煌研究院、武汉大势智弑科技有限公司、H前恒其数字文化利技有限公M.本文件主要起草人：张帆、黄先锋、吴健、命天秀、岛云龙、丁小胜，石窟寺三维数字化采集与加工1范Bl本文件规定了石宓寺三维数字化采集安全要求、工作流程、前期准济、数据采集、数据加工及成果提交的要求。本文件适用于石窟寺三维数字化采集与加工.2捉范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件仅该日期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改版适用于本文件。GB/T12898-2009国家三、四等水准测量规范C1I/T1001测绘技术设计规定T20

4、07-2001三、四等导线测破规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件.3.1石窟寺cavetemple依托山体断崖，从山崖的壁面向内部纵深开曲的古代庙宇建筑.3.2加工processing通过一定工序和方式将原始数据处理为目标数据的过程.注1:原始数据过含石侬寺三维空间和造像的点云、图像等数据。注2：EJ标数据包括处理后的点云、三维模型等数据，3.3石立三罐空间结构cavetemple3Dstructure石窟寺内、外反映其性侦、结构、体量的对象集合。注1:石窟寺三维空间结构涉及建筑物和各涧窟的前室、而道、主室、中心柱等对软，不涉及窟内独立扉）塑注2:根据保护需要也包含石窟寺外立面断雌体。

5、3.4网格模型meshmodel通过三角网表达不规则对象表面形状的模型.3.5构网trianguarization将离散的三维点构建成表面三角网格模型的过程.3.6=Imthree-diaensionalreconstruction对三维物体建立适合计算机表示和处理的数学模型。3.7定位目标点IoCatIonaltarget表面覆前有特殊反光材料，用于辅助手持三维扫描仪定位的标记物。注：定位目标点又称标记点、标志点。3.8可见区域visiblearea对象表面可被人眼宜接观察到的区域.3.9l*denoising将几何数据中由于设备和操作造成的机差点灌除。3.10篇化simplifying设定

6、一定距离偏差或法向偏差等阈值，将阈值之内的顶点去除，注：简化利用较少数陆的三角影描述对象几何形状，一般的简化都是有损的.3.11修补repairing将有孔洞、缺失的几何表面通过几何特征延伸成完整的几何表面的过程.4语下列缩略语适用于本文件，PPI:像素每英寸(PixelPerInch)RAW:原始图像编码数据(RAWImageFormat)TIEF:标签图像文件格式(TiIgImageFilelormal)5采集安全要求石窟寺数据采集应遵循下列安全要求：a)人身安全：做好人身安全防范措.施，保障人身安全：b)文物安全：人员、设备、袋置、线缆、定位目标点等均不应直接接触文物表面：架设设备的三脚

7、架或其他固定装置，与文物对象的最近也禽应大于10cm;三维激光扫描仪和全站仪底座中心离文物对象的最近距离应大于40cm;手持扫描仪进行数据采集时，扫描仪设备与文物的最近距离应大于20cm;对他窕中的造像进行数据采集时，不应在佛宅上直接架设设备，应搭建梏定工作平台供设备架设，工作平台可延伸至佛攵内,但不应直接接触文物，与文物的最近他离应大于20cm;C)设备安全：浮格遵守各种设位的使用规电，保证设备安全：d)数据安全与知识产权：确保采集过程中产生的数据不公发生增加、修改、丢失和泄露等：严格执行与知识产权相关的法律和规定.6工作灌程石扇寺三维数字化采集与加工流程包括前期准备、数据采集、数据加工和成

8、果提交,见图寺S1石总寺三维数字化采集与加工去程7mm*7.1 方Ihft计方案设计应遵循CH/T1004的规定。7.2 工作环境准备清理数字化工作空间中地面灰尘、蜘蛛网、洞m说明牌、可移动监测设备、防护装置等与数字化对象无关的物品.7.3 *备准备根据石窟寺情况和数字化要求选择合适的激光扫描仪、相机、灯光等设备.7.4 人员准备指定具备专业技术的数据采集人员、加工人员、检查人员并组成固定的工作小杷.8*8.1 St果集内容数据采集包含内容如下：a)石窟寺空间结构数据.包括拄制测盘数据、标制测量数据、激光扫描数据等：b)石窟寺造像数据，包括几何数据和皎:埋数据.8.2 石净空间结构敷据采集8.

9、2.1 10MiM量8.11.1一!求对单个石窟寺进行三维空间结构数据枭集时，不需要进行控制测量。而单个石窟寺采集数据需要纳入大地空间参考，或采集多个石质寺的三维空间结构数据且纳入统一空间参考时，应进行控制测量.石窟寺控制测m以自定义平面坐标系和高程基准为主，如对绝对空间参考有要求，宜采用CGCS2000国家大地坐标系和1985国家程基准.在控制测盘的导线或支呼线控制点上观测获得标杷坐标，以便对各站点公数据配准起到控制误型传递及统一空间参考的作用.8.2J.2设备要求控制测房所使用的全站仪技术参数要求如下：a)有桢情模式下20Om以内测距精度应优于2mm.无技慎模式下200m以内测即精度应优于

10、5mm:b)测角制度应优于2”。8.2.1.3控网精度要求控制网精度要求如下：a)控制网平面控制应满足QVT2007-2001中一级导践的要求；b)控制网裔程控制应满足GB/T128982。09中四等水准的要求。8.2.2#!丽M8.22.1标影姻18.2.2.1.1 无IIr控潮的标品类0对无需控制测量的布面寺三维空间结构数据果集作业，可使用的标把类型为：圆形标杷、方形标靶、球形标祀、反射片、标靶纸.标靶制作要求可参考CH/Z3017-2015的规定.8.2.2.1.2 的标品类0对需要控制测限的石窟寺三维空间结构数据采集作业时，宜使用玩把纸类型的标及I,标靶制作可参考CHZ3017-2（H

11、5的规定.8.2.2.1.3 求标耙布设要求如下：a） 标死和扫描仪之间距离应不大于17m;如果是面状标犯,则扫描仪中心与标靶中心的连规与标祀法向夹角应不大于5Q;b） 同一扫描站能扫到的标把数埴不应少于5个,标把应高低错落放冏，高度差别应大于0.3m,不可近似分布于同一个平面或直线上：c） 标靶应均匀分布于扫描空间内.不可过分集中干一侧或局部：d） 相邻扫描站的公共标靶数量不应少于4个,不可近似分布于同一个平面或真我上.8.Z2.3C三NhHR标把测量步探如下：a）从控制网引支导战至石窟寺洞口方便观测微Jt扫描标耙坐标处，并测l该支导线控制点坐标；b）在支导线控制点设站，测度激光标靶坐标，8

12、.2. 2.4支导线与标咕M技术要求8.2.1.1.1 支导线测量技术要未如卜：a）支导线不宜多于一条边：b）测距、测角均为一测回，两姐坐标较差应不大于2mm.泅量结果取中数：c）应在支导规点进行坐标检验，息与已知点坐标较差应不大于2mm.8.2.1.1.2 标超测出技术要求如下：a）每个单独的采集场景应测盘5个以上标靶点：b）每个标靶点观测一Pl.8.2.1.1.3 效采编8.23.1 *石面寺三维空间结构数据采集应使用地于飞行时间原理的三维激光扫描仪，其要求如下：a）攥作方式应采用冏定架站式三维激光扫描仪：b）激光测距方式应为脓冲式或相位式：c） 测距量程应不小于50m:d） 测距中误差，

13、50m处90%反射率时，应不大于2mm:e） 点位中误差.50m处90%反射率时,应不大于3mm:0角度分疥率应不大于0.01；g）水平扫描延阳应为360。；h）垂直扫描越困应不小于260。；i）激光强僮等覆应为ClaSSI,8.2.3.2点云精度点云精度及技术指标按CH/Z30172015中规定的一等等缎点云精度与技术指标要求：a)特征点间距中误叁不宜大于5mm:b)球大点间距不宜大于3mm:O点公配准宜枭用点云和点云出准或利用公共标靶配准，连续传递配准次数不应超过4次，且不宜仅通过点云特征点进行配准.8.23.3点云%K度点云完整度技术指标要求如下：a) 可见区域凌盅率不应小于80%;b)

14、 相邻扫描站点之间点云曳胖度不应小于30%;c)应同时采集激光扫描强度信息.8.2.4 三jB8.24.1 1SJZ标靶测中应填写附录A规定的表格，记录班本信息、支导规测量信息及标靶坐标测域信息，记录和检变要求如下：a) 冽质人员和记录人员相互确认坐标记录：b) 现场作业完成后立即记录.不应事后补填.8 .Z4.2麻扫推现场记录激光扫描工作中应先按照网录B绘制箪图，再按照附录C填写表Cl.主要记录扫描站设站信息和草图,记录友格和地图应字迹清楚,保持图面清晰完整.9 .2.5石寺空向结构敷采集检IE采集完成的石窟寺结构采集数据和采集记录应中检查人检查：检查应符合表I的规定：不合格时，应查找原因并重新采集.1石寺空间结构敷采集检童内容与央求序号内容拴式顶要求1控制iWit控制网平面精度符合8.2.1.3a)的要求控制N商科精度符合8.2.l.3b)的要求2标犯测址测量数据的限差支导线向洌两阻坐标较差小于等于2，m:支导线点坐标检验时.已知点坐标较差小于等于2Im现场记录符合&2.4.I的要求3激光扫描点云的Ift神度相梵JI描六点之间点云重要度大于等F30点云的先察性可见区域1滥率大于等于80点云的诙度M大点间距小于警于3rm现场记录草图中应包含全却的标靶和扫描站：草图中标把和扫描站相对位Bl健