前言

陶制文物在出土时大多已破碎，碎块数量多，且结构形状各异，大多存在缺损，采用人工方法进行拼接复原是一项周期长且难度大的工作。现在多采用三维扫描设备获取碎块的三维数据模型，并借助计算机技术实现文物碎块的虚拟匹配拼接。由于已有匹配方法对几何特征的完整性要求较高，并且存在特征单一、误差大以及效率低等弊端，因此，对文物碎块的匹配效果不佳。

本书针对刚体文物碎块的三维数据模型，主要研究基于断裂面上多特征的碎块匹配方法，将相邻碎块进行匹配拼接，从而实现文物的虚拟复原。全书共12章，主要内容包括：（1）文物虚拟复原概述。（2）文物碎块数字模型获取和预处理。（3）几何特征保持的碎块模型去噪。（4）基于几何属性和k-D树的碎块模型配准。（5）基于显著区域和二维形状特征的碎块分类。（6）基于凸脊分割线的断裂面提取。（7）五种碎块断裂面匹配方法：①基于ISS 特征点的断裂面匹配方法；②特征区域与多参数ICP结合的断裂面匹配方法；③基于2D图像特征的断裂面匹配方法；④基于IDSC和SVD的断裂面匹配方法；⑤多特征融合的断裂面匹配方法。（8）研究总结和展望。

该书得到国家自然科学基金项目（61731015，61672013）、陕西省自然科学基础研究计划项目（2021JQ-765）、西安财经大学青年英才发展支持计划等项目的支持，其主要方法已应用于秦始皇陵兵马俑的虚拟复原工程中，并取得了良好的复原效果。同时，特别感谢西北大学信息科学与技术学院耿国华教授和周明全教授对本书撰写过程中提供的帮助和指导。

赵夫群
西安财经大学
2022年1月