下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
兵马俑属刚体，破而不改质，碎而不变形，具有几何形态的可修复性。在计算机辅助兵马俑修复的过程中，首先需要获取兵马俑碎块的数字化模型，然后根据碎块数据模型的表面特征或者断裂面特征，采用一定的匹配算法来实现碎块的匹配拼接，由此实现兵马俑的虚拟修复。虚拟修复可以在不破坏兵马俑碎块的基础上实现碎块虚拟拼接，具有较高的匹配精度和速度，并且具有可逆性，可以克服传统手工修复的缺点，并为兵马俑实物复原提供技术指导和支持。计算机辅助兵马俑虚拟修复的结果如图1-5所示。
图1-5 计算机辅助兵马俑虚拟修复结果
资料来源：西北大学可视化技术研究所（2015）。
由于兵马俑碎块数量大，拼接修复运算复杂，而现有的虚拟复原方法还存在途径单一、匹配效率偏低、质量欠佳等不足，所以高性能模型智能处理方法研究成为推动该问题解决的关键。因此，兵马俑的虚拟复原具有重大的研究意义，具体体现如下：
兵马俑虚拟复原可以实现数字化保护，而数字化保护的核心是精准建模。兵马俑碎块具有形状复杂、表面侵蚀严重且属性多样等特点，亟待突破其形状模糊、特征缺失的模型表示、碎块特征不易提取和表示等问题。而三维激光扫描技术能够获取兵马俑碎块的高精度数据，可以基于数字几何进行精准建模，并支持在模型特征空间上的系列计算。
针对大量兵马俑碎块虚拟拼接难度大的问题，可以进行模型空间匹配策略优化、匹配算法优化以及匹配指导优化。首先，研究待拼接碎块候选集的智能分类方法，降低候选集的规模，解决穷举式拼合策略的盲目性问题；然后，研究基于多特征或基于模板的碎块匹配新方法，解决部分特征信息缺失和碎块不匹配的难题，降低多碎块拼接时的误差积累，提高匹配算法的效率。
针对面向考古研究和面向公众传播服务的需求，应以碎块匹配模型为基础，进行兵马俑拼接模型的表面缺损部位修复和表面色彩纹理修复，构建由内到外的完整文物模型。通过AR（增强现实，Augmented Reality）/VR（虚拟现实，Virtual Reality）技术构建面向研究保护和公众传播的服务平台，为研究人员提供兵马俑的多维度呈现，以多种方式为公众呈现不同保护阶段的兵马俑形态。