VR技術(shù)對(duì)古陶瓷修復(fù)和展示的研究和運(yùn)用

曾玉成

摘 要 目前，在很多行業(yè)中都應(yīng)用VR技術(shù)，通過(guò)采用VR技術(shù)這種虛擬的表現(xiàn)手段已經(jīng)受到了越來(lái)越多的人的歡迎。經(jīng)過(guò)了多項(xiàng)的研究和測(cè)試我們發(fā)現(xiàn)，VR技術(shù)已經(jīng)成功的在生產(chǎn)、科研和教育領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，并取得了令人非常滿意的效果。在本文中主要討論在古陶瓷的修復(fù)和展示中應(yīng)用VR技術(shù)，通過(guò)智能人工、人機(jī)交互教育及信息處理等方面都取得了非常滿意的效果。

關(guān)鍵詞 VR技術(shù)；古陶瓷修復(fù)；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）163-0148-01

古陶瓷是我國(guó)非常具有歷史價(jià)值的文化遺產(chǎn)，但是由于經(jīng)歷的時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)受到了各種自然災(zāi)害、時(shí)代變遷、城市動(dòng)蕩等多種環(huán)境和人為因素的影響，很多的文化遺址和文物正在受到非常嚴(yán)重的破壞，所以如何保護(hù)歷史文化遺址和文物成為了當(dāng)代急需要解決的問(wèn)題，也是古陶瓷研究者面臨的比較重要的課題。VR技術(shù)主要是通過(guò)采用比較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)手段，通過(guò)將古陶瓷的修復(fù)及展示有機(jī)結(jié)合，在提高通過(guò)效率的同時(shí)，保護(hù)了我國(guó)的古代文化遺產(chǎn)，也將我國(guó)對(duì)珍貴文化的保護(hù)向數(shù)字化更加邁進(jìn)了一步。

1 我國(guó)對(duì)古陶瓷修復(fù)和展示的現(xiàn)狀

目前，在我國(guó)的很多博物館都已經(jīng)采用了VR技術(shù)來(lái)進(jìn)行古代文化的修復(fù)、展示、研究等工作，在很多的古代文物保護(hù)及開(kāi)發(fā)的工作中都采用了VR技術(shù)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)性的信息技術(shù)研究，同時(shí)，這種技術(shù)已經(jīng)引起了學(xué)術(shù)研究者們的重大關(guān)注。在國(guó)內(nèi)的很多相關(guān)研究的會(huì)議中，針對(duì)將VR技術(shù)應(yīng)用到文化保護(hù)方面已經(jīng)展開(kāi)過(guò)多次的討論，同時(shí)也已經(jīng)展開(kāi)了多次的專(zhuān)項(xiàng)會(huì)議，但是由于受到多種因素的影響，VR技術(shù)在文化保護(hù)方面的研究還處在一個(gè)比較初級(jí)的階段。目前，由于人工智能及圖像學(xué)的快速發(fā)展，同時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的相對(duì)提高，為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、對(duì)比和檢索提供了更大的保證，所以在古陶瓷修復(fù)中應(yīng)用VR技術(shù)已經(jīng)逐漸變成了可能。

傳統(tǒng)方法中使用的三維展示系統(tǒng)雖然可以將建模和渲染技術(shù)做的比較成熟，但是這種方法還是有一些不足和制約因素，這主要體現(xiàn)在，對(duì)于比較復(fù)雜的場(chǎng)景建模比較復(fù)雜，建模后的真實(shí)感不強(qiáng)，尤其是在自然景觀方面，總是達(dá)不到要求的理想設(shè)計(jì)效果，同時(shí)在建模的時(shí)候花費(fèi)的成本也比較高，耗費(fèi)的時(shí)間比較長(zhǎng)，沒(méi)有比較豐富的色彩層次，而且在建模中對(duì)于設(shè)備等硬件的要求是比較高的，所以很難達(dá)到建模的真實(shí)性。

為了克服以上不足，相關(guān)的研究學(xué)者進(jìn)行了多次的研究，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)古陶瓷文物的特殊項(xiàng)，采用特定觀察點(diǎn)，在特定的時(shí)間，按照實(shí)際的照片作為展示的素材，并且從360度進(jìn)項(xiàng)瀏覽，可以有效的提高古陶瓷文物的展示效果。對(duì)于修復(fù)和展示古陶瓷具有非常重要的價(jià)值。

2 VR技術(shù)對(duì)古陶瓷修復(fù)的研究

陶瓷一度被人們稱(chēng)為手工化石，在人類(lèi)發(fā)展的歷史長(zhǎng)河中，它見(jiàn)證了朝代的更替和文化的標(biāo)簽，在漫長(zhǎng)的陶瓷發(fā)展過(guò)程中，遺留下來(lái)的陶瓷多以碎片為主，所以對(duì)古陶瓷的修復(fù)，如果完整的修復(fù)出陶瓷已經(jīng)成為了研究者最為關(guān)注也是最難的、最艱巨的任務(wù)。在古陶瓷的修復(fù)中采用VR技術(shù)主要通過(guò)以下幾個(gè)過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1）在清理古陶瓷的過(guò)程中，要將陶瓷碎片進(jìn)行分類(lèi)并進(jìn)行編號(hào)，同時(shí)清晰干凈，利用掃描儀對(duì)碎片進(jìn)行掃描并存檔。在清理碎片的過(guò)程中要注意陶瓷表面的紋理及邊緣遺留的泥沙，同時(shí)也要注意在掃描的過(guò)程中不要將燈光在碎片上直接照射，容易造成碎片損壞。

2）將采集到的古陶瓷的碎片的圖像進(jìn)行預(yù)處理，主要是以處理對(duì)圖像的特征造成影響及反光區(qū)域?yàn)橹鳌?/p>

3）分析采集古陶瓷碎片的紋理及色彩特征，將碎片的色彩進(jìn)行起舞，并在后續(xù)的過(guò)程中將碎片進(jìn)行分類(lèi)，以提高對(duì)碎片顏色的量化。

4）將分析完的碎片的紋理特征進(jìn)行處理提取，同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化分析，將優(yōu)化后的問(wèn)題特征經(jīng)過(guò)有機(jī)融合后，完成對(duì)文物的歸類(lèi)編號(hào)，在模糊聚類(lèi)的圖像分割方法基礎(chǔ)上，將瓷片進(jìn)行分割處理，最終完成對(duì)古陶瓷碎片的圖像處理，得到碎片的紋理圖片

5）利用CAD等繪圖軟件，得到三維產(chǎn)品的虛擬造型，同時(shí)在建模的過(guò)程中將古陶瓷的面數(shù)降到一定程度，這樣就完成了對(duì)碎片的紋理處理和貼圖工作，同時(shí)完成古陶瓷的模型。

6）通過(guò)比較簡(jiǎn)單的建模標(biāo)準(zhǔn)，按照古陶瓷的制造背景，完成古陶瓷的文化背景及燈光的構(gòu)建，構(gòu)造出完成的古陶瓷效果圖。

7）將建模完成的古陶瓷模型放入事先準(zhǔn)備好的盒中，在VRP軟件中導(dǎo)入古陶瓷模型，并在軟件中制作出全景的古陶瓷瀏覽效果圖。

8）在VRP軟件中完成全景效果圖及所有的后續(xù)工作后，將所有數(shù)據(jù)導(dǎo)出，制作成Flash空間，按照文物的歸類(lèi)將制作好的虛擬的古陶瓷放入到博物館的相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)中，這樣相關(guān)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)站就自動(dòng)將古陶瓷文圖的信息進(jìn)行上傳及展示。

在這些過(guò)程中就完成了對(duì)古陶瓷的修復(fù)及展示工作，因?yàn)椴捎肰R技術(shù)可以較好的保護(hù)文物及文化遺址，同時(shí)在其他領(lǐng)域和學(xué)科中也具有非常廣泛的應(yīng)用范圍及應(yīng)用價(jià)值，所以具有非常大的應(yīng)用前景，目前已經(jīng)成為了博物館最好的展示方法。

3 結(jié)論

通過(guò)將數(shù)字的圖像處理技術(shù)與模式識(shí)別技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，可以有效的將古陶瓷的碎片進(jìn)行有效的自動(dòng)甄選及對(duì)比，接著將古陶瓷的碎片按照甄選結(jié)果進(jìn)行歸類(lèi)，這就完成了對(duì)古陶瓷的修復(fù)工作，同時(shí)通過(guò)古陶瓷碎片的色澤和紋理，完成對(duì)古陶瓷的基本形狀和圖像的分析，利用數(shù)字處理技術(shù)將古陶瓷的質(zhì)地、花紋及釉面等處理，完成信息的數(shù)字化，然后利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法完成對(duì)古陶瓷碎片的分類(lèi)。但是，在這個(gè)過(guò)程中我們也要看到在修復(fù)的過(guò)程中仍舊存在著一些問(wèn)題，這也需要我們?cè)诮窈蟮难芯抗ぷ髦校度敫嗟木Γ瑢⒐盘沾傻男迯?fù)和展示工作做的更加完美、更加理想。

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