Web3D網(wǎng)絡(luò)平臺關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市化進(jìn)程的加快，我國的文化遺產(chǎn)面臨著開發(fā)性破壞和保護(hù)性破壞的嚴(yán)重威脅，不少歷史文化名城、古建筑、古遺址及風(fēng)景名勝區(qū)整體風(fēng)貌遭到破壞。因此，如何保護(hù)和利用中華歷史文化遺產(chǎn)是一項(xiàng)刻不容緩的重大課題。近年來隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)突飛猛進(jìn)，使得高容量、快速復(fù)雜的圖像數(shù)據(jù)的處理成為可能，并為計(jì)算機(jī)及圖像處理技術(shù)在文物領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。近年來，文化與科技融合成為國家戰(zhàn)略和學(xué)術(shù)研究的熱點(diǎn)，其中文化遺產(chǎn)的三維數(shù)字信息獲取及網(wǎng)絡(luò)展示技術(shù)

2、是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的難題。本文圍繞Web3D網(wǎng)絡(luò)平臺關(guān)鍵技術(shù)與文化遺產(chǎn)三維數(shù)字化信息展示技術(shù)相結(jié)合的難點(diǎn)問題開展分析和研究，將最新的Web3D技術(shù)應(yīng)用到文化遺產(chǎn)數(shù)字化信息的網(wǎng)絡(luò)傳播和展示中，提供一種基于Web3D的文化遺產(chǎn)三維數(shù)字化信息展示的解決方案。本文主要工作內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　一、深入分析和研究目前三維數(shù)字化技術(shù)的現(xiàn)狀，針對現(xiàn)有三維激光掃描儀價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜、使用成本高，難以普及等問題，建議采用基于圖像的三維重建方法來獲

3、得文化遺產(chǎn)的三維數(shù)字化模型，該方法使用數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，具有操作簡單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，可以解決文化遺產(chǎn)三維數(shù)字化信息獲取的普適性問題；
　　二、針對三維重建方法獲得的三維模型數(shù)據(jù)量大，不適合網(wǎng)絡(luò)傳輸和展示等問題，在分析和比較現(xiàn)有三維網(wǎng)格模型簡化方法的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)的QEM三維網(wǎng)格模型簡化算法。首先針對三維網(wǎng)格模型頂點(diǎn)處的彎曲程度，引入了頂點(diǎn)曲率，解決了簡化模型特征丟失的問題；其次，考慮到三維網(wǎng)格模型的幾何特征，引入了局

4、部區(qū)域面積，使簡化后的模型網(wǎng)格分布更合理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)后的算法很好地解決了尖端特征消失、局部過度簡化，邊界收縮等問題。因此，該算法可應(yīng)用于文化遺產(chǎn)三維數(shù)字模型簡化，使其更適合于網(wǎng)絡(luò)傳播和展示。
　　三、針對文化遺產(chǎn)三維數(shù)字模型在網(wǎng)絡(luò)上的展示問題，提出了一種新的基于Web3D的網(wǎng)絡(luò)平臺解決方案。首先對網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，采用三層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用框架；其次根據(jù)文化遺產(chǎn)數(shù)字化展示的需求，進(jìn)行Web3D網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)；最后進(jìn)行文化遺產(chǎn)