测量领域的专家使用高端激光扫描仪技术，结合制图所需的性能、精度和快速性，创建了点云。

该数据库创建的虚拟模型为专员们提供了建筑物的所有尺寸，包括线、面、体。还可以用点云制作视频。

利用激光扫描获取的点云数据结合高分辨率影像进行精细模型构建是目前文物保护、古建筑修复与设计及文化遗产领域的主要技术手段，有很大的应用价值。

什么是点云数据？点云数据又是如何应用到文物数字化方面的呢？今天小编带你一探究竟。

什么是点云数据？

三维扫描技术是无接触式扫描，在不需接触测量目标的情况下就能够迅速获取被测量物体表面的三维坐标，在获取物体表面每个采样点的空间坐标后，得到的是一个点的集合，称之为“点云”。包括三维坐标（XYZ）、激光反射强度（Intensity）和颜色信息（RGB）。

运用三维扫描技术对文物进行扫描形成点云数据，再结合计算机软件对点云进行处理，形成一个完整的点云数据，通过软件进行三维建模，形成文物的三维模型。最后对文物进行相机的拍照，将照片贴合到点云数据上，使得最后出来的模型和原版文物一模一样。

为什么要用点云数据？

处理完成的点云数据不需要维持全局的拓扑结构信息，可以方便的实现多分辨率重采样技术，更容易利用空间数据结构建立层次结构来实现实时绘制或者快速计算。

利用三维激光扫描技术获取到的点云数据能够准确构建文物的固有状态，对于展示和保护文物十分有利。另外，被扫描本体的点云数据被完整地储存下来，当文物遭到外界破坏或者自然侵蚀时，点云数据可以为文物的修复和完善工作提供数据和信息支持。

如何将点云数据用在文物数字化上？

以我公司采集多福寺大雄宝殿三维空间信息为例

三维激光扫描现场工作照

利用三维激光扫描仪扫描完大雄宝殿建筑后，需要将扫描的原始数据进行预处理、数据配准、数据融合，最后形成最终的大雄宝殿点云数据。

将数据导入SCENE软件操作平台中，首先统一将数据执行贴图操作，使扫描的点云与纹理数据相匹配，然后使用该软件自动拼接功能进行预拼接。

SCENE软件执行颜色和导出数据界面

选中两站数据，使用手动注册功能，将两站数据融和到同一个坐标系下。按照上述方法，再导入下一站数据与上一部分已经配准好的数据进行配准。以此类推，直到最后数据配准完成，再使用全局注册功能优化配准数据。

GeomagicStudio 软件数据手动注册界面

全局注册完成以后将全局控制的坐标点导入GeomagicStudio 中，与点云数据匹配，根据坐标点的位置，调整点云数据的误差。最终生成完整的拼接点云模型。

扫描数据全部配准完成以后，由于数据还是以单个的形式存在，不利于后期的数据利用，所以将数据形式转为无序点以后，再将点云数据进行融合，最后形成最终的大雄宝殿点云数据。

大雄宝殿点云数据整体轮廓

利用完整的大雄宝殿点云数据，导入专业的三维建模软件，再利用专业软件重建大雄宝殿三维空间数据，以达到数据量小，交互性强，视点自由等特点。

大雄宝殿完整点云模型

大雄宝殿三维激光扫描数据处理完成以后，会生成以离散点为基元带有三维坐标的三维模型。

点云数据的应用

一

基于三维空间信息的三维模型重建

利用完整的点云模型，重新构面，使用专业三维建模软件，重新构建出一个完整的三维模型。它是以三角面形式，维持整个大殿的拓扑关系和纹理坐标。

透视渲染图

便于后期测绘、出图和修改等。同时输出大雄宝殿立面、顶视、仰视、透视、剖视三维模型渲染图。

二

测绘图件

利用完整的点云数据室内精细测绘和现场传统测绘数据，准确的绘制出大雄宝殿的平面图、正立面图、背立面图、东立面图、横剖面图和纵剖面图。

大雄宝殿平面图

参考文献

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