1、 ICS 35.020 CCS L 70 DB11 北 京市 地 方 标 准 DB11/T 1922 2021 文物三维 数字化技 术规范 器物 Technical specification for three dimentional digitizing of cultural relics in collections: artifacts 2021 - 12 - 28 发布 2022 - 04 - 01 实施 北 京 市 市 场 监 督 管 理 局 发布 DB11/T 1922 2021 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 1 2 规范 性引 用文 件 . 1 3 术语 和定
2、义 . 1 4 基本 要求 . 2 5 工作 流程 . 2 6 前期 准备 . 3 7 数据 采集 . 4 8 数据 加工 . 5 9 数字 化成 果 . 7 附录 A （ 资料 性） 器物 三维数 字化 技术 方法 . 9 附录 B （ 规范 性） 器物 三维数 字化 成果 技术 指标. 10 附录 C （ 资料 性） 器物 三维数 字化 现场 记录 表. 12 附录 D （ 资料 性） 器物 三维数 字化 采集 数据 检查表. 14 附录 E （ 资料 性） 器物 三维数 字化 成果 数据 检查 方法 . 15 附录 F （ 资料 性） 器物 三维数 字化 成果 数据 检查 记录表 . 1
3、6 DB11/T 1922 2021 II 前 言 本文件 按照 国标GB/T 1.1 的规定 起草 。 本文件 由北 京市 文物 局提 出并 归 口。 本文件 由北 京市 文物 局组 织实施 。 本文件 起草 单位 ： 故宫 博 物院 、 中 兵勘 察设 计研 究 院有限 公司 、 首都 博物 馆 、 北 京市 文物 局综 合事 务 中心、 北京 建工 建筑 设计 研究院 。 本文件 主要 起草 人： 苏怡 、 黄墨 樵、 赵术 强、 孙芮 英、 姚 宇江 、 祁 庆国 、 倪 越、 欧 阳宏 、 侯 琛琛 、 李 祝军、 刘欢 、熊 璇、 李陶 、罗征 、张 雨辰 、张 沛沛 、吴雯 欣、
4、 李鑫 。 DB11/T 1922 2021 1 文 物三维 数字化技 术规范 器物 1 范围 本文件 规定 了器 物类 文物 三维数 字化 的工 作流 程、 前期准 备、 数据 采集 、 数 据加工 、 数 字化 成果 等 方面的 要求 。 本文件 适用 于具 有外 观形 态稳定 、外 观色 彩稳 定、 材料非 透明 特点 的器 物类 文物的 三维 数字 化。 2 规范性 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 ，
5、其 最新 版本 （包 括所有 的修 改单 ） 适 用 于 本 文件。 GB/T 12979 近 景摄 影测 量 规范 CH/T 1004 测 绘技 术设 计 规定 CH/Z 3017 地 面三 维激 光 扫描作 业技 术规 程 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。 3.1 网格模 型 mesh model 通过三 角形 、四 边形 等多 边形表 示的 器物 空间 信息 的三维 模型 。 3.2 纹理贴 图 texture mapping 使用UV 坐标 表示 ，包 含纹 理与网 格模 型映 射关 系的 图像 。 3.3 纹理模 型 texture model 由网格 模型
6、和纹 理贴 图共 同表达 器物 表面 特征 的三 维模型 。 3.4 贴图分 辨率 texture resolution 纹理贴 图单 位长 度的 像素 点个数 。 3.5 DB11/T 1922 2021 2 完整度 completeness 器物非 隐蔽 表面 的网 格模 型统计 面积 与实 际面 积之 比。 4 基本要 求 4.1 器物三 维数 字化 应采 用对 器物无 损的 技术 方法 ，选 用方法 宜参 见附 录A 。 4.2 器物三 维数 字化 宜按 器物 约定俗 成的 放置 姿态 和方 向确定 坐标 轴， 各坐 标轴 方向最 大尺 寸所 构成 的六面 体的 中心 点为 坐标 原点
7、。 4.3 器物三 维数 字化 中的 质量 控制应 贯穿 于工 作全 过程 ，并建 立质 量记 录。 4.4 器物三 维数 字化 采集 数据 和成果 数据 应统 一命 名存 储，并 及时 检查 完整 性、 可用性 。 4.5 器物三 维数 字化 成果 应符 合附 录 B 的 要求 。 4.6 器物三 维数 字化 采集 应制 订文物 安全 保护 方案 ，并 实施安 全措 施。 5 工作流 程 5.1 器物三 维数 字化 的工 作流 程宜按 图 1 进行 。 图1 工作流 程图 5.2 前期准 备 前期准 备宜 包括 综合 评估 、方案 设计 、资 源配 置。 5.3 数据采 集 数据采 集宜 包
8、括 三维 扫描 、摄影 测量 。 综合评 估 方案设 计 资源配 置 三维扫 描数据 采 集 摄影测 量数 据 采 集 烘焙 三维扫 描存 档 级 纹理模型 制作 三维扫 描数 据处 理 摄影测量 存档 级 纹理模 型制作 摄影测 量数据 处理 应用 级 纹理 模型 制作 成果 质 量检 查及 归档 前期准备 数据采集 数据加工 数字化成果 DB11/T 1922 2021 3 5.4 数据加 工 数据加 工宜 包括 三维 扫描 数据处 理 、 摄 影测 量数 据 处理 、 存 档级 纹理 模型 制 作、 应用 级纹 理模 型制 作。 5.5 数字化 成果 数字化 成果 的工 作宜 包括 成果
9、质 量检 查与 归档 。 6 前期准 备 6.1 综合评 估 在三维 数字 化工 作开 展前 ， 应 根据 实际 情况 开展 已 有资料 收集 、 器物 现状 了 解、 作业 现场 勘察 等工 作，对 数字 化技 术方 法的 适用性 、项 目实 施环 境的 安全性 等进 行综 合评 估。 6.2 方案设 计 6.2.1 方案设 计应 参 照CH/T 1004 的规 定， 根据 项目 要求 ，结合 评估 结果 编制 。方 案设计 文件 宜包 括 下列内 容： a) 项目概 述： 说明 项目 背景 、项目 目标 、工 作内 容、 工作要 求、 完成 期限 等基 本情况 ； b) 器物情 况： 描述
10、 器物 特 点 ，分析 其适 用的 技术 方法 ，预估 工作 难点 ； c) 作业依 据： 说明 引用 的标 准、规 范， 项目 委托 情况 ； d) 技术方 法： 说明 项目 实施 采用的 技术 思路 、作 业流 程、方 法步 骤； e) 资源配 置： 说明 项目 实施 配置的 仪器 设备 、软 件、 人员、 环境 等情 况； f) 施工组 织设 计： 说明 项目 实施的 组织 机构 、责 任分 工、进 度安 排； g) 质量控 制： 说明 项目 实施 的质量 管理 与控 制措 施； h) 安全保 障： 说明 项目 实施 中对器 物、 人员 、设 备、 环境等 采取 的安 全保 障措 施；
11、i) 提交成 果： 说明 提交 的项 目成果 。 6.2.2 重大或 重点 项目 的实 施方 案宜经 过相 关专 家论 证， 经批准 的方 案应 严格 执行 。 6.3 资源配 置 资源配 置 宜 符合 以下 要求 ： a) 满足项 目实施要求的 设备资源， 包括三维扫描 仪、数码相 机、控制测量 设备、照明 设备、颜色 管理设 备、 温湿 度记 录设 备、标 准件 等； b) 满足项 目实施要求的 软件资源， 包括三维扫描 控制软件、 点云处理软件 、照片处理 软件、摄影 测量三 维重 建软 件、 模型 处理软 件、 项目 与数 据管 理软件 等； c) 满足项 目实 施要 求的 人力 资源
12、 ， 包 括项 目负 责人 、 技术负 责人 、 审核 与审 定 人、 数据 采集 人员 、 数据加 工人 员、 质量 控制 人员、 项目 管理 人员 等； d) 数据采 集环境应在满 足器物安全 存放规定基础 上，选择地 面平坦、空间 充裕、无障 碍物、电源 充足之 处， 且有 安全 保护 措 施； e) 应按任 务类 别或 工序 进行 现场空 间划 分， 工作 空间 不应出 现交 叉， 各区 域之 间应有 标志 区分 ； f) 放置器 物的 工作 平台 应平 稳牢固 ，台 面无 杂物 ，铺 有具缓 冲作 用的 衬垫 ； g) 在数据 采集设备进入 采集环境安 装就位后，应 按设备使用 的规
13、定，做好 使用前的预 热、校准等 各项准 备工 作， 符合 规定 方可采 集。 DB11/T 1922 2021 4 7 数据采 集 7.1 数据采 集技 术指 标 数据采 集的 技术 指标 应按 项目对 成果 的要 求， 对照 附录B 选择 对应 的存 档等 级 ， 根据 存档 等级 确定 。 7.2 三维扫 描数 据采 集 7.2.1 三维扫 描数 据采 集的 技术 指标在 器物 尺寸 0.50m 时按以 下成 果指 标确 定， 器物尺 寸0.50m 时 结合附 录B 表B.1 中 公式 计算成 果指 标后 确定 。 a) 尺寸误 差0.05mm ； b) 平均点 间距 0.05mm ；
14、c) 最大点 间距 0.20mm ； d) 完整度 98% 。 7.2.2 三维扫 描设 备应 根据 器物 特点、 数据 采集 的技 术指 标选择 ，宜 具有 校准 精度 和拼接 精度 输出 功 能。三 维扫 描作 业应 按CH/Z 3017 的 规定 执行 ，且 符合以 下要 求， 宜按 附 录C 填写 现场 记录 ： a) 扫描仪 指向 与器 物被 扫描 表面的 夹角 以 90 度 为宜 ， 不得小 于 60 度； b) 采集过 程中 扫描 仪宜 与器 物保持 相同 的距 离范 围； c) 随器物 表面 曲率 增大 应增 加点云 密度 ； d) 分块扫 描时 ， 按 照分 块数 最少、 相
15、邻 块彼 此平 行、 相邻块 之间 有效 点云 的重 叠度30% 的原 则 设 计分块 ； e) 在器物 旁放 置标 准件 并随 器物一 起扫 描。 7.2.3 每件器 物现 场扫 描完 成后 ，应立 即进 行以 下检 查： a) 完整度 应符 合7.2.1 限值 的要求 ； b) 平均点 间距 和最 大点 间距 应符 合 7.2.1 限 值的 要求 ； c) 点云不 应出 现分 层、 错位 ； d) 噪点与 器物 数据 应区 分明 显； e) 扫描仪 输出 的校 准记 录、 单站扫 描记 录和 拼接 记录 不应有 异常 数据 反映 。 7.2.4 进行三 维扫 描数 据检 查， 三维扫 描数
16、 据检 查记 录参 见附 录 D， 出现 不合 格情 况时应 按本 节要 求 进行相 应的 重扫 或补 扫。 7.3 摄影测 量数 据采 集 7.3.1 摄影测 量照 片拍 摄 的 光环 境应 符 合以 下 要 求： a) 遮蔽所 有自 然光 及 其 他干 扰光源 ； b) 采用持 续色 温 为5500k 10% 的人 工光 源； c) 对于光 敏性 器物 使用 冷光 源； d) 在连续 拍摄 期间 ，光 源亮 度差异 10% ； e) 按器物 纹理 特点 布设 光源 ， 通过 调整 光源 类型 、 位 置、 角 度、 亮度 等， 减少 影像中 阴影 、 反 光 、 光晕的 出现 。 7.3.
17、2 摄影测 量照 片拍 摄使 用的 数码相 机应 符合 以下 要求 ： a) 成像传 感器 尺寸 35mm23mm； b) 成像 的RGB 每通 道色 彩深 度值12Bit ； c) 单张照 片像 素2400 万； DB11/T 1922 2021 5 d) 支持raw 格 式存 储。 7.3.3 拍摄前 数码 相机 参数 设置 应符合 以下 要求 ： a) raw 格 式和jpeg 格 式同 时 存储； b) 画质为 最高 等级 ； c) 感光度 （ISO ）100 。 7.3.4 数码相 机的 颜色 基准 建立 应符合 以下 要求: a) 设定范 围最 大的 色域 选项 ； b) 在拍摄
18、光环 境内 进行 相机 白平衡 设置 ； c) 拍摄标 准色 卡照 片时 ，色 卡照片 宜同 时包 含器 物和 色卡， 画面 清晰 且色 卡在 画幅中 占比 50% 。 色卡摆 放位 置应 满足 颜色 还原的 需求 ；当 单张 色卡 照片无 法满 足颜 色还 原一 致性时 ，需 分区 拍摄 。 d) 拍摄色 卡照 片后 进行 色差 评估。 7.3.5 摄影测 量三 维重 建的 像控 点可选 择器 物特 征点 或在 其周围 布设 标志 。像 控点 的布设 及测 量应 按 照GB/T 12979 的规 定执 行 。 7.3.6 摄影测 量照 片拍 摄应 按 照GB/T 12979 的规 定执 行，
19、 且 符合以 下要 求， 宜按 附录C 填写现 场记 录： a) 照片分 辨率 等于 或优 于相 应的存 档等 级的 成果 要求 中规定 的纹 理贴 图分 辨率 ； b) 拍摄过 程中 保持 相同 的焦 距，使 用非 定焦 镜头 时对 其采取 焦距 固定 措施 ； c) 器物在 照片 中的 画面 面积 占比70% ； d) 航向重 叠度 80% ， 旁向 重 叠度60% ； e) 器物上 同一 特征 点的 相邻 照片数 3 张； f) 在器物 旁放 置标 准件 并随 器物一 起拍 摄。 7.3.7 每件器 物拍 摄完 成后 ，应 立即进 行以 下检 查： a) 保存 有raw 格式 文件 ；
20、b) 感光度 符合 要求 ； c) 图像清 晰、 曝光 均匀 ； d) 颜色管 理符 合要 求； e) 照片分 辨率 满足 相应 的存 档等级 成果 要求 中纹 理贴 图分辨 率指 标要 求； f) 焦 距整 体一 致或 成组 一致 ； g) 器物在 画面 中的 占比 符 合7.3.6 中相 应限 值要 求； h) 航向重 叠度 、旁 向重 叠度 符合 7.3.6 中相 应限 值要 求； i) 器物上 同一 特征 点的 相邻 照片数 符 合 7.3.6 中 相应 限值要 求， 且拍 摄的 照片 满足三 维重 建后 网 格模型 完整 度要 求。 7.3.8 进行摄 影测 量照 片检 查时 宜按附
21、 录 D 填写 检查 记录 ，出现 不合 格情 况时 按照 本节相 应要 求进 行 重拍或 补拍 。 8 数据加 工 8.1 三维扫 描数 据加 工 8.1.1 宜使用 扫描 仪自 身配 套软 件或通 用商 业软 件加 工三 维扫描 采集 的点 云数 据， 构建网 格模 型。 点 云数据 应按 以下 要求 处理 ： a) 删除多 余点 ，只 保留 采集 对象的 点云 数据 ； b) 对数据 进行 降噪 ，并 过滤 、剔除 异常 点； DB11/T 1922 2021 6 c) 宜采 用标靶点 、控制点、点云 相结合的 方式进行分块点 云拼接配 准，配准后的点 云尺寸精 度符 合7.2.1 的
22、要求 ； d) 宜按曲 率采 样方 式进 行点 云抽稀 ，抽 稀后 的点 间距 符合 7.2.1 的要 求。 8.1.2 应采用 三角 网法 进行 点云 封装， 构建 网格 模型 。 8.1.3 构建网 格模 型后 ，应 按以 下要求 进一 步处 理： a) 消除叠 面、 交叉 面、 锐角 网格； b) 在顶点 间距 符 合7.2.1 要 求的范 围内 ，进 行三 角网 减量； c) 在尺寸 精度 符 合7.2.1 要 求的范 围内 ，进 行局 部或 整体平 滑处 理； d) 制作应 用级 成果 数据 时， 可按趋 势对 网格 模型 进行 自动补 洞操 作。 8.1.4 采用三 维扫 描 与
23、摄影 测量 三维重 建结 合方 法时 ， 应 按 以下要 求进 行纹 理贴 图坐 标 （以 下简 称 UV ） 分块和 展开 ： a) UV 分 块的 边界 应在 隐蔽 、 平滑处 ，且 不破 坏主 体纹 饰； b) 对 UV 展开 的结 果采 用棋 盘 格法进 行形 变校 验，UV 分 块应分 布均 匀、 充满 画幅 、 无拉 伸， 出现 形 变区域 较大 或局 部变 形较 明显时 ，应 对 UV 分 块调 整 后， 再 UV 展开 。 8.2 摄影测 量数 据加 工 8.2.1 初次使 用用 于摄 影测 量数 据处理 的显 示器 ，应 按以 下要求 进行 颜色 校准 ： a) 显示器 色彩
24、 空间 设定 为与 相机一 致； b) 在稳定 室内 光环 境下 ，使 用校色 仪进 行显 示器 颜色 校准， 生成 显示 器颜 色校 准文件 。 8.2.2 显示器 颜色 校准 文件 应按 以下要 求使 用： a) 采用有 效期 内的 显示 器校 准文件 完成 显示 器的 颜色 校准； b) 校准文 件超 过有 效期 ，对 显示器 重新 进行 校准 ，并 对颜色 校准 文件 进行 更新 。 8.2.3 应选择 支持 颜色 管理 的影 像处理 软件 进行 纹理 贴图 数据加 工， 软件 的色 彩空 间设定 与相 机、 显 示器一 致。 8.2.4 摄影测 量数 据加 工前 ，剔 除不清 晰的
25、照片 ，并 按以 下要求 进行 颜色 还原 ： a) 使用色 卡配 套的 校准 软件 对器物 的标 准色 卡照 片进 行解析 ，生 成标 准色 卡 的ICC 文 件； b) 在影像 处理 软件 中， 调 用ICC 文 件进 行对 应区 域的 器物照 片颜 色还 原。 8.2.5 摄影测 量数 据加 工宜 选择 支持点 云与 影像 协同 进行 三维重 建的 摄影 测量 软件 。 8.2.6 三维重 建的 控制 可选 择以 下方式 ： a) 使用三 维扫 描成 果点 云进 行控制 ； b) 将三维 扫描 成果 点云 或相 应的网 格模 型与 器物 照片 对照， 以共 同的 特征 点作 为像控 点进
26、 行控 制 ； c) 将器物 周边 布设 的控 制标 志作为 像控 点进 行控 制。 8.2.7 在空中 三角 测量 计算 后， 应检查 计算 输出 的精 度和 分辨率 等指 标， 符合 附 录B 要求 方可 进行 后 续三维 重建 。 8.2.8 三维重 建的 纹理 模型 生成 宜按以 下要 求处 理： a) 按选定 的存 档等 级的 成果 要求设 置网 格模 型顶 点密 度和纹 理贴 图分 辨率 等参 数； b) 根据设 备条 件， 按分 块数 最少的 原则 分块 ； c) 相邻分 块之 间无 重叠 ； d) 对网格 模型 微小 孔洞 自动 补洞； e) 对纹理 贴图 自动 匀色 。 DB
27、11/T 1922 2021 7 8.3 纹理模 型制 作 8.3.1 纹理模 型分 为存 档级 和应 用级。 应用 级纹 理模 型由 存档级 纹理 模型 加工 生成 ，分为 线下 应用 级 和线上 应用 级。 8.3.2 采用摄 影测 量三 维重 建方 法，存 档级 纹理 模型 宜按 以下要 求制 作： a) 将重建 的分 块模 型拼 接整 合成完 整的 纹理 模型 ； b) 消除接 缝、 拉伸 等现 象； c) 使纹理 颜色 均匀 统一 ； d) 在符合 成果 技术 指标 的 情 况下优 化贴 图， 使纹 理贴 图数据 量最 小化 ； e) 重新分 布模 型 UV ， 消除 碎 片化 UV
28、 。 8.3.3 采用三 维扫 描与 摄影 测量 三维重 建结 合方 法， 存档 级纹理 模型 宜按 以下 要求 制作： a) 按 8.3.2 制作 摄 影测 量纹 理模型 ； b) 按 8.1.4 对 三维 扫描 的网 格模型 进 行 UV 分展 ； c) 将摄影 测量纹理模型 的纹理贴图 完整、准确烘 焙至三维扫 描网格模型上 ，摄影测量 、三维扫描 生 成 的网 格 模型 误 差与 摄影 测 量纹 理 贴图 误 差之 和符 合 成果 技 术指 标 要求 的纹 理 贴图 映 射的 位 置误差 要求， 输出 烘焙 结果 评价 信息； d) 烘焙完 成后应进行纹 理贴图检查 ，重点检查网 格模
29、型曲率 大的部位, 如 出现问题， 及时查找原 因并解 决。 8.3.4 线下应 用级 纹理 模型 应按 以下要 求制 作： a) 线下应 用级 网格 模型 由存 档级网 格模 型抽 稀 50% 生 成，三 角面 数1000 万； b) 由于存 档级 纹理 模型 不完 整而导 致网 格模 型出 现的 孔洞， 按趋 势进 行修 补模 型至完 整 度 100% ； c) 纹理贴 图由 存档 级纹 理模 型的纹 理贴 图缩 减 50% 生 成， 对 网格 模型 修补 区域 进 行纹理 贴图 虚拟 修 补。 8.3.5 线上应 用级 纹理 模型 应按 以下要 求制 作： a) 线上应 用级 网格 模型
30、 由存 档级网 格模 型抽 稀简 化或 拓扑制 作而 成， 三角 面数 30 万； b) 拓扑制 作网格模型时 ，三角面分 布密度与网格 模型曲率大 小成正比，且 表面起伏特 征小于等于 2mm 的 部分 用法 线贴 图表 现； c) 存档级 纹理 模型 不完 整而 导致网 格模 型出 现的 孔洞 ，按趋 势进 行修 补模 型至 完整 度 100% ； d) 单张纹 理贴 图满 足 8192 8192 像素 ； e) UV 分 块的 边界 在隐 蔽、 平 滑处，UV 分块 的分 布均 匀 、充满 画幅 、无 拉伸 ； f) 纹 理贴 图由存档级纹 理模型的纹 理贴图烘焙制 作而成，对 网格模型
31、修补 区域进行纹 理贴图虚拟 修补； g) 法线贴 图的 法线 方向 和模 型表现 的凹 凸程 度应 与器 物形态 一致 。 9 数字化 成果 9.1 成果形 式 9.1.1 数字化 成果 应包 括采 集成 果、加 工成 果和 元数 据。 采集成 果宜 包括 色卡 照片 、摄影 测量 照片 和 扫描点 云数 据； 加工 成果 宜包括 点云 成果 及其 网格 模型、 存档 级纹 理模 型、 线下应 用级 纹理 模型 、 线 上 应用级 纹理 模型 。 DB11/T 1922 2021 8 9.1.2 数据化 成果 应采 用通 用格 式。照 片 为 jpg 、raw 格 式 ，点云 为asc 、x
32、yz 、ply 、stl 等格 式， 网 格模型 为obj 、stl 、ply 等格式 ，纹 理贴 图 为jpg 、png 、tiff 等 格式 。 9.2 成果质 量 9.2.1 数字化 成果 主要 技术 指标 参照附 录 E 进行 质量 检查 ，并按 附 录 F 填 写检 查表 。 9.2.2 数字化 成果 主要 技术 指标 质量检 查中 出现 不合 格项 ，应查 找原 因并 进行 修改 。 9.3 成果归 档 9.3.1 项目的 各项 技术 工作 完成 后应按 以下 要求 进行 成果 整理： a) 应对数 据成 果分 类整 理； b) 数据采 集、 数据 加工 和质 量检查 等记 录应
33、规范 、齐 全，技 术文 档应 完整 、准 确、签 署无 遗漏 。 9.3.2 成果整 理完 成后 应编 写项 目技术 工作 报告 ，报 告宜 包括以 下内 容： a) 项目概 况： 背景 、目 的、 要求、 开始 和完 成日 期、 实际工 作量 、作 业依 据等 ； b) 技术工 作情 况： 技术 路线 、作业 流程 、仪 器设 备、 技术方 法、 实施 步骤 等； c) 质量情 况： 质量 控制 方法 、检查 流程 、评 价情 况与 结果； d) 提交的 成果 ； e) 结论与 建议 。 9.3.3 项目成 果应 完整 归档 。 DB11/T 1922 2021 9 附 录 A （资料 性
34、） 器物三 维数 字化 技术 方法 A.1 器物三 维数 字化 的技 术方 法 器物三 维数 字化 的技 术方 法参见 表A.1 。 表 A.1 器 物三 维数 字化 技 术方法 技术方法 主要设备 成果特点 方法及适用性 摄影测量 三维重建 a) 数码相机 b) 控制测量仪器、 装 置 a) 纹理贴图还原度高； b) 纹 理 贴 图 与 网 格 模 型 映 射 的 位 置 误差小； c) 成 果 质 量 受 摄 影 测 量 技 术 方 法 固 有特点制约。 本 方 法 对 按 摄 影 测 量 要 求 拍 摄 的 纹 理 照片进行处理， 从而实现三维 数字化， 适用于本规范所定义的各类器物 。
35、 三维扫描与摄 影测量三维重 建结合 a) 三维扫描仪 b) 数码相机 c) 控制测量仪器、 装 置（可选） a) 点云密度高； b) 纹理贴图还原度高； c) 纹 理 贴 图 与 网 格 模 型 映 射 的 位 置 误差较小； d) 三 维 扫 描 数 据 与 摄 影 测 量 数 据 可 以相互印证； e) 成 果 质 量 受 三 维 扫 描 和 摄 影 测 量 技术方法固有特点共同制约。 本 方 法 利 用 三 维 扫 描 获 取 空 间 信 息 ， 利 用 摄 影 测 量 获 取 颜 色 信 息 ， 两 者 结 合 从 而 实 现 三 维 数 字 化 ， 适 用 于 有 以 下需求的项目
36、： a) 对高密度点云有要求； b) 对高精度数据有要求； c) 对成果相互印证有要求。 DB11/T 1922 2021 10 附 录 B （规范 性） 器物三 维数 字化 成果 技术 指标 B.1 器物三 维数 字化 成果 技术 指标 器物三 维数 字化 成果 技术 指标要 求应 符合 表B.1 。 表B.1 器 物三 维数 字化 成 果技术 指标 用途 等级 类型 内容 技术指标 存档 一级 纹理模型 网格模型 a) 尺寸误差0.08mm ； b) 表面起伏变化最小值尺寸误差； c) 完整度98%。 纹理贴图 a) 贴图分辨率1200dpi ； b) CIEDE2000 色差平均值2.0
37、 ； c) 与网格模型映射的位置误差0.10mm 。 二级 纹理模型 网格模型 a) 尺寸误差0.16mm ； b) 表面起伏变化最小值尺寸误差； c) 完整度96%。 纹理贴图 a) 贴图分辨率600dpi ； b) CIEDE2000 色差平均值3.0 ； c) 与网格模型映射的位置误差0.20mm 。 三级 纹理模型 网格模型 a) 尺寸误差0.24mm ； b) 表面起伏变化最小值尺寸误差； c) 完整度94%。 纹理贴图 a) 贴图分辨率300dpi ； b) CIEDE2000 色差平均值4.0 ； c) 与网格模型映射的位置误差0.30mm 。 应用 线下 纹理模型 网格模型 a
38、) 三角面数为存档相应等级的 50% ，三角面数 1000 万； b) 表面起伏变化最小值2 倍存 档相应等级的尺寸 误差值； c) 完整度为 100% 。 纹理贴图 a) 贴图分辨率0.5 倍存档相应 等级的贴图分辨率； b) 与 网 格 模 型 映射 的 位 置误 差 不超 过 相 应 存 档等 级 纹理 模 型 的纹 理贴图与网格模型映射位置误差 的 2 倍。 DB11/T 1922 2021 11 表B.1 器 物三 维数 字化 成果技 术指 标( 续) 用途 等级 类型 内容 技术指标 线上 纹理模型 网格模型 a) 三角面数原则上30 万； b) 表达的最小表面起伏变化2mm ；
39、c) 完整度为 100% 。 纹理贴图 a) 单张纹理贴图应满足 8192 8192 像素； b) 表面起伏特征小于等于 2mm 的 部分用法线贴图表现。 注1 ： 表内涉及误差的指标适用 于尺寸0.50m 的文物。当文物 尺寸0.50m 时，误差按下式计 算： （B.1 ） 式中： V 新指标值，单位为毫米（mm）； B 现在表中的指标值； L 文物尺寸，单位为米（m ）。 注2 ： 表内涉及分辨率的指标适 用于尺寸0.50m 的文物。当文 物尺寸0.50m 时，分辨率按下 式计算： （B.2 ） 式中： V 新指标值； 现在表中的指标值； 文物尺寸，单位为米（m ）。 DB11/T 192
40、2 2021 12 附 录 C （资料 性） 器物三 维数 字化 现场 记录 表 C.1 器物三 维扫 描采 集现 场记 录表 器物三 维扫 描采 集现 场记 录表参 见表C.1 。 表C.1 三 维扫 描数 据采 集现场 记录 表 项目名称 项目编号 器物编号 表格编号 器物名称 器物类别 器物等级 一级 二级 三级 一般 复制 其他 扫描地点 扫描要求 扫描仪 结构光： 镜头 幅面一： 幅面二： 幅面三： 幅面四： 激光手持： 辅助措施 激光场景： 标靶 球形标靶： 个 其他标靶： 个 标志物 照片编号 现场说明 照片编号 扫描方式一 扫描参数 扫描说明 站 数 扫描方式二 扫描参数 扫描
41、说明 站 数 扫描站数 扫描用时 （小时） 校准精度 拼接精度 环境记录 温度： 湿度： 其他： 用电时间 上午： 下午： 其它记录 扫描人 日期 年 月 日 DB11/T 1922 2021 13 C.2 器物摄 影测 量采 集现 场记 录表 器物摄 影测 量数 据采 集现 场记录 表参 见表C.2 。 表C.2 摄 影测 量数 据采 集现场 记录 表 项目名称 项目编号 器物编号 表格编号 器物名称 器物类别 器物等级 一级 二级 三级 一般 复制 其他 拍摄地点 器物就位时间 器物离场时间 器物放置记录 正 置： 是 / 否 操 作 人： 侧置一： 是 / 否 侧置二： 是 / 否 倒
42、置： 是 / 否 固定方式： 相机 型号 1 ： 型号 2 ： 镜头 镜头 1 ： 镜头 2 ： 拍摄方式 转台 手动 自动 环轨 轨道类型： 轨道车数： 相机数量： 其他 光环境情况 航带数量 正 置： 侧置一： 侧置二： 倒 置： 焦距分组 色卡照片数 航带照片数 拍摄总用时 （小时） 环境记录 温度： 湿度： 其他： 用电时段 上午： 下午： 其它记录 拍摄人 日期 年 月 日 DB11/T 1922 2021 14 附 录 D （资料 性） 器物三 维数 字化 采集 数据 检查表 D.1 器物三 维数 字化 采集 数据 检查表 器物三 维数 字化 采集 数据 检查要 求参 见表D.1
43、。 表D.1 器 物三 维数 字化 采集数 据检 查表 项目名称 项目编号 器物编号 表格编号 器物名称 器物类别 器物等级 一级 二级 三级 一般 复制 其他 原始点云数据 序号 检查内容 检查结果 处理措施 处理结果及其他 1 分块重叠度 合格 不合格 补充扫描 2 完整度 合格 不合格 补充扫描 3 点间距 合格 不合格 补充扫描 4 分层、错位 合格 不合格 剔除错误数据并补扫 重新扫描 5 噪点 合格 不合格 剔除错误数据并补扫 重新扫描 原始影像数据 序号 内容 评价 处理措施 处理结果及其他 1 无损格式 有 无 补拍 重拍 2 感光度 合格 不合格 补拍 重拍 3 色卡照片 合
44、格 不合格 补拍 重拍 4 分辨率 合格 不合格 补拍 重拍 5 重叠率 合格 不合格 补拍 重拍 6 完整度 合格 不合格 补拍 重拍 7 清晰度 合格 不合格 补拍 重拍 8 曝光均匀性 合格 不合格 补拍 重拍 记录人 日期 年 月 日 复核人 日期 年 月 日 DB11/T 1922 2021 15 附 录 E （资料 性） 器物三 维数 字化 成果 数据 检查方 法 E.1 器物三 维数 字化 成果 数据 检查表 方法 器物三 维数 字化 成果 数据 检查方 法参 见表E.1 。 表E.1 器 物三 维数 字化 成果数 据检 查方 法 序号 检查指标 检查方法 1 尺寸误差 a) 标
45、准件比对法。 三维扫描或摄影测量时， 器物旁放置1/3 且3 倍器物尺寸的标准 件， 在三维数字化成果中计算出标准件的尺寸， 与标准件的实际尺寸进行比较， 其差值 可作为尺寸误差； b) 重复测量比对法。 使用1/3 误差指标要求的设备， 重复采集3 组尺寸数据的平均 值作为最或是值，成果尺寸值与最或是值的差值可作为尺寸误差。 2 平均点间距 软件统计法。使用具有平均点间距统计功能的软件进行统计。 3 最大点间距 软件分析法。使用具有最大点间距分析功能的软件进行分析。 4 完整度 软件统计对比法。 使用具有面积统计功能的软件， 分别统计成果网格模型和参照器物实 物修补完整的网格模型的表面积，求
46、取前 者与后者比值百分率。 5 贴图分辨率 a) 软件报告法。使用摄影测量软件进行三维重建，不改变照片的原像素分辨率生成纹 理贴图，软件给出的采样分辨率或对地分辨率可以作为纹理贴图分辨率； b) 推断法。参与摄影测量三维重建的有效照片中，最低分辨率照片，其分辨率可作为 纹理贴图分辨率的最低值。 6 CIEDE2000 色差值 a) 规 范 计 算 法 。 按 照 ISO/CIE 11664-6 Colorimetry Part 6: CIEDE2000 Colour - difference formula CIEDE2000 中给出的方法求取； b) 工具软件法。使用具有计算 CIEDE2000 色差值的软件求取。 7 映射的位置误差 报告值求和法。 由摄影测量软件三维重建时给出纹理贴图误差， 由三维模型处理软件对 摄 影 测 量 三 维 重 建 的 网 格 模 型 与 三 维 扫 描 的 网 格 模 型 贴 合 比 较 给 出 两 种 网 格 模 型 贴 合 的平均距离，两个距离之和即可视作纹理映射的位置
