应用案例

敦煌莫高窟数字化重建


实施目标

本项目的目标是为了解决敦煌球幕影院内容制作所需的三维模型。通过本项目的实施,突破了三维球幕影院所需的超高精度、超高真实感文物数字化技术。技术成果成功应用于敦煌莫高窟游客中心的球幕影院内容制作中,整个球幕影院所有的数字三维模型均由本团队研发技术完成。


项目背景

敦煌莫高窟位于中国西北部的古代丝绸之路上,是中西方文化交融的产物,整个开凿过程持续了上千年,用壁画和彩塑的形式记录了十余个朝代的宗教文化,及从侧面反映出来的政治、经济等信息,是人类宝贵的精神财富。然而经过数千年的来自于自然因素和人为因素有意无意的破坏,造成了莫高窟的严重损害。敦煌莫高窟4.5万平方米的壁画中,有20%受到不同程度的损坏(霉变、腐蚀、脱落)。


项目实施

本团队采用机载LiDAR进行大范围三维扫描,并用地面激光和工业激光扫描仪对崖壁、洞窟内部进行精细重建,结合自主开发的激光扫描模型纹理贴图软件,重建高精度三维石窟和塑像模型。

在数据处理的过程中,根据不同的数据源及其应用设计不同的策略,其中最难的部分在于如何利用大数据量点云建模。基于此,设计了一个同时考虑精度和效率的工作流程,如下三个步骤:构建三角网,网格处理和纹理映像。

最终建立的纹理映像后的模型如下图所示:


成果展示

第196窟菩萨彩塑纹理重建结果

第285窟纹理重建结果