CN108109195A - 一种用于展示文物缺损部件的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于展示文物缺损部件的方法、装置及系统，一种用于确定文物缺损部件的方法和装置，以及两种电子设备。其中，所述用于展示文物缺损部件的方法包括：采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据；针对各个预设部位，将所述预设部位的实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；根据各个预设部件的实际三维模型的缺损率和预设的各个预设部件的缺损率阈值，生成指定文物的缺损部件信息；根据所述缺损部件信息，展示各个缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。采用本申请提供的用于展示文物缺损部件的方法，可以有效降低勘察成本，提高勘察效率和勘察结果的准确率。

Description

一种用于展示文物缺损部件的方法、装置及系统

技术领域

本申请涉及虚拟现实技术领域，具体涉及一种用于展示文物缺损部件的方法、装置及系统。本申请同时涉及一种用于确定文物缺损部件的方法和装置，以及两种电子设备。

背景技术

在文物的修复过程中，需要经过以下几个环节：1)确定需要修复的部位(以下简称待修复部位)；2)根据待修复部位的具体破损情况确定出修复方案；3)根据确定的修复方案对文物进行修复。其中，待修复部位确定的是否精准是影响文物修复质量的一个非常关键的因素。

目前，确定待修复部位的方式主要是：修复人员对文物本身进行实际勘察，经过对实际勘察结果进行评估后，确定出待修复部件。然而，这种方式存在以下缺点：1)由于文物体积庞大及摆放方式等原因，导致有些部件难以观察，容易被遗漏；2)依靠人工方式对文物进行勘察，导致勘察成本高且时间长；3)待修复部位的确定与修复人员的文物修复经验有关，如：修复人员个人对文物整体的认知能力、其在修复过程中的个人技术能力等，因此，不同修复人员确定出的待修复部位可能不同，即：确定出的待修复部位具有较大的不确定性，在文物修复领域中，错误的决定可能对文物造成不可逆转的损失。

综上所述，现有技术存在勘察成本高、勘察效率低及勘察结果准确率低的问题。

发明内容

本申请提供一种用于展示文物缺损部件的方法、装置及系统，以解决现有技术下勘察成本高、勘察效率低及勘察结果准确率低的问题。本申请还提供另一种用于确定文物缺损部件的方法及装置，以及两种电子设备。

本申请提供一种用于展示文物缺损部件的方法，包括：

采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据；

针对各个预设部位，将所述预设部位的实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；

根据各个预设部件的实际三维模型的缺损率和预设的各个预设部件的缺损率阈值，生成指定文物的缺损部件信息；

根据所述缺损部件信息，展示各个缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

可选的，所述将所述预设部位的实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，并获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率，包括：

根据所述预设部位的实际三维模型数据形成实际三维模型的模型向量；以及根据所述预设部位的原始三维模型数据形成原始三维模型的模型向量；

通过预设的相似度算法，根据所述实际三维模型的模型向量和所述原始三维模型的模型向量，获取所述预设部件的实际三维模型和原始三维模型的模型相似度；

根据所述模型相似度，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率。

可选的，所述采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据，采用如下方式：

通过预设的扫描技术，采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据。

可选的，所述预设的扫描技术包括三维激光扫描技术，所述三维模型数据包括空间结构数据和颜色数据，所述模型向量包括空间结构数据元素和颜色数据元素。

可选的，所述预设的扫描技术包括电子计算机断层扫描技术，所述三维模型数据包括空间结构数据、颜色数据和材质数据，所述模型向量包括空间结构数据元素、颜色数据元素和材质数据元素。

可选的，不同预设部件对应相同或不同的缺损率阈值。

可选的，所述虚拟现实的实际三维模型采用如下方式展示：

将所述虚拟现实的实际三维模型展示在预设的场景图中。

可选的，所述虚拟现实的实际三维模型采用如下方式展示：

根据所述实际三维模型数据，生成所述实际三维模型的单场图模型数据和偶场图模型数据；

根据所述单场图模型数据和偶场图模型数据，同屏展示对应的单场图模型和偶场图模型。

可选的，所述根据所述缺损部件信息，并展示各个缺损部件的虚拟现实的实际三维模型，包括：

向用户提供所述缺损部件信息；

接收所述用户输入的针对特定缺损部件的实际三维模型展示指令；

根据所述特定缺损部件的实际三维模型数据，展示所述特定缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

可选的，所述预设的扫描技术包括三维激光扫描技术，所述三维模型数据包括空间结构数据和颜色数据。

可选的，所述预设的扫描技术包括电子计算机断层扫描技术，所述三维模型数据包括空间结构数据、颜色数据和材质数据。

可选的，还包括：

通过预设的扫描技术，采集并存储指定文物各个预设部件的原始三维模型数据。

本申请还提供一种用于展示文物缺损部件的装置，包括：

实际三维模型数据采集单元，用于采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据；

缺损率获取单元，用于针对各个预设部位，将所述预设部位的实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；

缺损部件信息生成单元，用于根据各个预设部件的实际三维模型的缺损率和预设的各个预设部件的缺损率阈值，生成指定文物的缺损部件信息；

缺损部件模型展示单元，用于根据所述缺损部件信息，展示各个缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

可选的，所述实际三维模型数据采集单元，具体用于通过预设的扫描技术，采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据。

可选的，所述缺损部件模型展示单元，具体用于将所述虚拟现实的实际三维模型展示在预设的场景图中。

可选的，所述缺损部件模型展示单元，包括：

缺损部件信息提供子单元，用于向用户提供所述缺损部件信息；

展示指令子单元，用于接收所述用户输入的针对特定缺损部件的实际三维模型展示指令；

模型展示子单元，用于根据所述特定缺损部件的实际三维模型数据，展示所述特定缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

可选的，所述装置还包括：

原始三维模型数据采集单元，用于通过预设的扫描技术，采集并存储指定文物各个预设部件的原始三维模型数据。

本申请还提供一种电子设备，包括：

三维扫描仪；

处理器；以及

存储器，用于存储实现用于展示文物缺损部件的方法的程序，该设备通电并通过所述处理器运行该用于展示文物缺损部件的方法的程序后，执行下述步骤：采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据；针对各个预设部位，将所述预设部位的实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；根据各个预设部件的实际三维模型的缺损率和预设的各个预设部件的缺损率阈值，生成指定文物的缺损部件信息；根据所述缺损部件信息，展示各个缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

本申请还提供一种用于展示文物缺损部件的系统，包括：根据上述任一项所述的用于展示文物缺损部件的装置；虚拟现实显示设备的显示处理装置；以及虚拟现实输入设备的交互指令输入处理装置。

本申请还提供一种用于确定文物缺损部件的方法，包括：

采集指定文物预设部件的实际三维模型数据；

将所述实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；

判断所述缺损率是否大于预设的所述预设部件的缺损率阈值；

若上述判断结果为是，则在所述实际三维模型数据上，标记所述预设部件为缺损部件。

本申请还提供一种用于确定文物缺损部件的装置，包括：

实际三维模型数据采集单元，用于采集指定文物预设部件的实际三维模型数据；

缺损率获取单元，用于将所述实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；

缺损部件判断单元，用于判断所述缺损率是否大于预设的所述预设部件的缺损率阈值；

缺损部件标记单元，用于若上述判断结果为是，则在所述实际三维模型数据上，标记所述预设部件为缺损部件。

本申请还提供一种电子设备，包括：

三维扫描仪；

处理器；以及

存储器，用于存储实现用于确定文物缺损部件的方法的程序，该设备通电并通过所述处理器运行该用于确定文物缺损部件的方法的程序后，执行下述步骤：采集指定文物预设部件的实际三维模型数据；将所述实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；判断所述缺损率是否大于预设的所述预设部件的缺损率阈值；若上述判断结果为是，则在所述实际三维模型数据上，标记所述预设部件为缺损部件。

与现有技术相比，本申请提供的用于展示文物缺损部件的方法，通过采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据；针对各个预设部位，将所述预设部位的实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；根据各个预设部件的实际三维模型的缺损率和预设的各个预设部件的缺损率阈值，生成指定文物的缺损部件信息；根据所述缺损部件信息，展示各个缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

使用本申请提供的用于展示文物缺损部件的方法，将采集到的指定文物各个预设部件的实际三维模型数据分别和对应的预先存储的原始三维模型数据相比较，获取各个预设部件的实际三维模型的缺损率，并将缺损率大于对应的缺损率阈值的预设部件作为缺损部件，向用户展示各个缺损部件的具有空间感的实际三维模型；这种处理方式，可以不依赖修复人员而自动检测出文物的缺损部件，避免出现遗漏检测部位的情况，且修复人员可通过虚拟现实显示设备亲身观察具有空间感的缺损部件的实际三维模型，以便修复人员进行评估并确定出待修复部位；因此，可以有效降低勘察成本，提高勘察效率和勘察结果的准确率。

附图说明

图1是本申请提供的一种用于展示文物缺损部件的方法的实施例的流程图；

图2是本申请提供的一种用于展示文物缺损部件的方法的实施例的具体流程图；

图3是本申请提供的一种用于展示文物缺损部件的装置的实施例的示意图；

图4是本申请提供的一种电子设备的实施例的示意图；

图5是本申请提供的一种用于展示文物缺损部件的系统的实施例的示意图。

图6是本申请提供的一种用于确定文物缺损部件的方法的实施例的流程图；

图7是本申请提供的一种用于确定文物缺损部件的装置的实施例的示意图；

图8是本申请提供的一种电子设备的实施例的示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是，本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

在本申请中，提供了一种用于展示文物缺损部件的方法、装置及系统，一种用于确定文物缺损部件的方法和装置，以及两种电子设备。在下面的实施例中逐一进行详细说明。

本申请提供的用于展示文物缺损部件的方法，其核心的基本思想为：将采集到的指定文物各个预设部件的实际三维模型数据分别和对应的预先存储的原始三维模型数据相比较，获取各个预设部件的实际三维模型的缺损率，并将缺损率大于对应的缺损率阈值的预设部件作为缺损部件，向用户展示各个缺损部件的具有空间感的实际三维模型。由于可以不依赖修复人员而自动检测出文物的缺损部件，避免了遗漏检测部位的情况，且修复人员可通过虚拟现实显示设备亲身观察具有空间感的缺损部件的实际三维模型，因而，可以有效降低勘察成本，提高勘察效率和勘察结果的准确率。

请参考图1，其为本申请的用于展示文物缺损部件的方法实施例的流程图。所述方法包括如下步骤：

步骤S101：采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据。

所述指定文物的各个预设部件，包括根据该文物不同部位的工艺特征、材质特征等信息进行设置的部件。不同的预设部件可能使用不同的材质制作形成，也可能采用不同的制作工艺制作形成，因此，不同的预设部件可能对应不同的修复方法，需要识别出待修复的部件，以便采用适当的修复方法对其进行修复。

例如，一尊佛像的头部、颈部、手部、臂部、胸部、背部等部位可能采用不同的制作工艺制作而成，这些部位需要采用不同的修复方法进行修复，因此，该佛像的预设部件可以设置为：头部、颈部、手部、臂部、胸部、背部等。

再例如，“故宫宝座”的椅背、扶手、座面、椅腿均使用不同的材质制作形成，这些部位的修复标准和修复方法可能均有所不同，因此，“故宫宝座”的预设部件可以设置为：椅背、扶手、座面、椅腿。

在实际应用中，根据指定文物本身的特点，可以为文物设置一个或多个预设的部件。例如，对于瓷器类的文物，可以将瓷器整体设置为一个预设部件，即：修复方案是针对瓷器整体而言的。

所述实际三维模型数据是指，在采集指定文物的三维模型数据时文物所处状态的三维模型数据。所述原始三维模型数据是指，指定文物在原始状态下的三维模型数据。所述实际三维模型的文物通常比所述原始三维模型的文物有进一步的破损。

具体实施时，可通过预设的扫描技术，采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据。所述预设的扫描技术可采用三维激光扫描技术。三维激光扫描技术又被称为实景复制技术，它是利用激光测距的原理，通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。相对传统的单点测量方法，三维激光扫描技术具有高效率、高精度的独特优势。

由于三维激光扫描技术能够提供扫描物体表面的三维点云数据，因此，可以用于获取高精度高分辨率的文物模型。在本实施例中，通过三维激光扫描技术快速、精确地采集文物的真实数据，这些数据包括文物的三维空间结构数据和颜色数据，在电子设备上显示的精细的文物三维模型是根据这些数据制作而成的。由于三维激光扫描技术可以快速、大量的采集空间点位信息，因此，可以快速建立指定文物的三维影像模型。

具体实施时，可应用现有的各种三维激光扫描仪，对指定文物进行三维激光扫描及高清影像采集，例如，青岛恒准(中国)，Z+F(德国)，Surphaser(美国)，徕卡(瑞士)，拓普康(日本)等厂家生产的各种三维激光扫描仪。

所述预设的扫描技术也可以采用电子计算机断层(CT，Computed Tomography)扫描技术。通过CT扫描技术，能够全角度地对文物逐个断层依次进行扫描，以无损的方式采集到文物的内部构造和损伤状况，以及修复痕迹等，从而可以构建出完整的文物内部三维计算机模型。具体而言，通过CT扫描技术，不仅能够采集到文物的三维空间结构数据和颜色数据，还可以采集到文物的内部结构和损伤，以及文物材质等方面数据。

需要说明的是，用于采集文物三维模型数据的扫描技术不仅仅局限于上述三维激光扫描技术和CT扫描技术，还可以是其它能够采集到文物三维模型数据的扫描技术。随着测绘技术的发展，越来越多的先进扫描技术将被研究出来，因此，可以用于采集文物三维模型数据的扫描技术也会越来越多。

本申请提供的用于展示文物缺损部件的方法，通过将指定文物预设部件的实际三维模型数据和原始三维模型数据相比较，以确定出文物的缺损部件，因此，要实施本申请提供的方法，首先需要执行如下步骤：采集并存储指定文物各个预设部件的原始三维模型数据。

在采集到指定文物各个预设部件的实际三维模型数据后，就可以进入下一步骤获取各个预设部件的实际三维模型的缺损率。

步骤S103：针对各个预设部位，将所述预设部位的实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率。

本步骤将采集到的指定文物各个预设部位的实际三维模型数据和对应的预先存储的原始三维模型数据进行比较，以获取各个预设部件的实际三维模型的缺损率。

作为一种可选的方案，对于文物的一个预设部件可采用如下步骤获取该部件的实际三维模型的缺损率：1)根据所述预设部位的实际三维模型数据形成实际三维模型的模型向量；以及根据所述预设部位的原始三维模型数据形成原始三维模型的模型向量；2)通过预设的相似度算法，根据所述实际三维模型的模型向量和所述原始三维模型的模型向量，获取所述预设部件的实际三维模型和原始三维模型的模型相似度；3)根据所述模型相似度，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率。

1)根据所述预设部位的实际三维模型数据形成实际三维模型的模型向量；以及根据所述预设部位的原始三维模型数据形成原始三维模型的模型向量。

该可选方案的基本思想是：通过预设的相似度算法，根据预设部位的实际三维模型数据和原始三维模型数据，获取该预设部件的实际三维模型和原始三维模型的模型相似度，然后，再根据模型相似度确定实际三维模型的缺损率。

要计算两个模型的相似度，首先需要形成各个模型的向量表达方式。具体而言，即：根据预设部位的实际三维模型数据形成实际三维模型的模型向量，以及根据预设部位的原始三维模型数据形成原始三维模型的模型向量。

具体实施时，如果通过三维激光扫描技术采集模型数据，则三维模型数据包括空间结构数据和颜色数据，相应的，模型向量包括空间结构数据元素和颜色数据元素；如果通过电子计算机断层扫描技术采集模型数据，则三维模型数据包括但不限于空间结构数据、颜色数据和材质数据，相应的，模型向量包括但不限于空间结构数据元素、颜色数据元素和材质数据元素。

2)通过预设的相似度算法，根据所述实际三维模型的模型向量和所述原始三维模型的模型向量，获取所述预设部件的实际三维模型和原始三维模型的模型相似度。

所述预设的相似度算法，包括但不限于：余弦相似度算法或杰卡德相似度算法，还可以是其它相似度算法，如，皮尔森相关系数等。

下面以余弦相似度算法为例，说明模型相似度的计算方法。余弦相似度，也称为余弦距离，是用向量空间中两个向量夹角的余弦值作为衡量两个个体间差异的大小的度量。通过计算所述实际三维模型的模型向量和所述原始三维模型的模型向量之间夹角的余弦值，即可获取实际三维模型和原始三维模型的模型相似度。

3)根据所述模型相似度，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率。

所述模型相似度是指，实际三维模型和原始三维模型的相似程度；而所述实际三维模型的缺损率是指其与原始三维模型的差距。模型相似度度量的值越小，说明实际三维模型和原始三维模型之间的相似度越小，差异越大。因此，可将模型相似度的补值作为预设部件的实际三维模型的缺损率，例如，使用余弦相似度得出的模型相似度结果是0.93，则缺损率为0.07。

需要说明的是，要获取预设部件的实际三维模型的缺损率，还可以采用其它算法，例如，距离度量等。以距离度量为例，其与相似度度量相反，距离度量是计算两个模型之间的差异程度，两个模型向量在空间上的距离越远则说明两个模型之间的差异越大，可以将两个模型之间的距离度量值作为实际三维模型的缺损率。具体实施时，可以采用欧式距离或曼哈顿距离等。

获取到各个预设部件的实际三维模型的缺损率后，就可以进入下一步确定哪些预设部件为缺损部件，从而生成指定文物的缺损部件信息。

步骤S105：根据各个预设部件的实际三维模型的缺损率和预设的各个预设部件的缺损率阈值，生成指定文物的缺损部件信息。

本实施例将针对各个预设部件，分别判断预设部件的实际三维模型的缺损率是否大于预设的预设部件的缺损率阈值，如果判断结果为是，则将该预设部件确定为缺损部件。当判断完每一个预设部件是否为缺损部件后，就可以根据判断结果生成指定文物的缺损部件信息。具体实施时，可以在被判定为缺损部件的实际三维模型数据上，标记该部件为缺损部件。

需要注意的是，不同预设部件可以对应相同或不同的缺损率阈值，即：可以将各个预设部件对应的缺损率阈值统一设置为一个阈值，也可以根据各个预设部件的特点，为各个预设部件设置不同的缺损率阈值。所述缺损率阈值，可以根据经验进行设置。

步骤S107：根据所述缺损部件信息，展示各个缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

本步骤将确定出的指定文物的缺损部件以虚拟现实的方式展示给修复人员观看，修复人员可通过虚拟现实显示设备亲身观察具有空间感的缺损部件的实际三维模型，以便修复人员进行评估并确定出待修复部位。

需要说明的是，通过人眼直接观看显示在计算机上的预设部件的实际三维模型，无法给用户带来具有空间感的体验。本申请提供的方法，强调用户通过虚拟交互显示设备观看具有空间感的预设部件的实际三维模型。所述虚拟现实显示设备可以为VR头显(VR眼镜、VR头盔)等虚拟现实头戴式显示设备。以VR头显为例，该设备利用头戴式显示设备将人的对外界的视觉、听觉封闭，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。其显示原理是左右眼屏幕分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感。

虚拟交互显示设备采用的是交错显示模式，以使得让用户观看到具有空间感的立体内容。交错显示模式的工作原理是将一个画面分为二个图场，即单数描线所构成的单数扫描线图场或单图场与偶数描线所构成的偶数扫描线图场或偶图场。在使用交错显示模式做立体显像时，可以将左眼图像与右眼图像分置于单图场和偶图场(或相反顺序)中，称此为立体交错格式。

可见，虚拟交互显示设备一般都是将观看的内容分屏，切成两半，通过左右镜片实现叠加成像，使用户观看到具有立体感的内容。因此，本申请实施例提供的方法，可首先生成实际三维模型的单场图模型数据和偶场图模型数据，然后，根据这两种模型数据，同屏展示对应的单场图三维模型和偶场图三维模型。

具体实施时，可采用如下方式同屏展示单场图三维模型和偶场图三维模型，即：将单场图三维模型数据和偶场图三维模型数据推送至预设的展示设备，作为所述预设的展示设备展示单场图三维模型和偶场图三维模型所用的单场图三维模型数据和偶场图三维模型数据。

此外，为了为修复人员营造一个具有真实感的文物勘察场景，在展示缺损部件的实际三维模型时，可采用如下方式：将虚拟现实的实际三维模型展示在预设的场景图中。

所述预设的场景图是指，文物勘察时所处真实环境的模拟图，例如，“灵隐寺大佛”的场景图可以是大佛所在实际空间(寺庙殿堂)的场景图像。通过将虚拟现实的实际三维模型展示在预设的场景图中的处理方式，能够达到修复人员在真实场景中勘察文物的效果。

具体实施时，本步骤S107可包括如下步骤：1)向用户提供所述缺损部件信息；2)接收所述用户输入的针对特定缺损部件的实际三维模型展示指令；3)根据所述特定缺损部件的实际三维模型数据，展示所述特定缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

当用户通过虚拟现实显示设备观看到指定文物的缺损部件信息时，可通过虚拟现实输入设备发送操作指令(如，针对特定缺损部件的实际三维模型展示指令)，也可通过其它方式发送操作指令，例如，对于用户通过手势发出的操作行为信息，可通过手部信息捕获设备对手势进行检测与识别，从而获取到手势类的操作指令。

作为一种优选的方案，用户可通过虚拟现实输入设备发送操作指令。虚拟现实输入设备，是一种能把真实世界的环境数据映射到虚拟世界的设备，也就是说，输入用户操作指令到VR(Virtual Reality,虚拟现实)系统的设备。和键盘、鼠标、手势不一样，虚拟现实输入设备强调沉浸感。

所述虚拟现实输入设备，包括但不限于手套、手柄、双手柄以及全身套装等虚拟现实输入设备。随着虚拟显示技术的发展，可以供用户使用的虚拟现实输入设备也会越来越多。例如，将结合了惯性传感器、震动马达的传统手柄作为虚拟现实输入设备，这类输入设备一般是使用传统的按钮/摇杆/触板进行操作，并通过震动感交互。

请参看图2，其为本申请的用于展示文物缺损部件的方法实施例的具体流程图。由图2可见，本实施例首先需要采集并存储指定文物的各个预设部件的原始三维模型数据，并指定各个预设部件的缺损率阈值；然后，还需要采集各个预设部件的实际三维模型数据，并针对各个预设部位，将预设部位的实际三维模型数据和预先存储的预设部件的原始三维模型数据相比较，获取各个预设部件的实际三维模型的缺损率，再根据各个预设部件的实际三维模型的缺损率和预设的各个预设部件的缺损率阈值，生成指定文物的缺损部件信息；最后，根据缺损部件信息，展示各个缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

在上述的实施例中，提供了一种用于展示文物缺损部件的方法，与之相对应的，本申请还提供一种用于展示文物缺损部件的装置。该装置是与上述方法的实施例相对应。

请参看图3，其为本申请的用于展示文物缺损部件的装置实施例的示意图。由于装置实施例基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。

本实施例的一种用于展示文物缺损部件的装置，包括：

实际三维模型数据采集单元101，用于采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据；

缺损率获取单元103，用于针对各个预设部位，将所述预设部位的实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；

缺损部件信息生成单元105，用于根据各个预设部件的实际三维模型的缺损率和预设的各个预设部件的缺损率阈值，生成指定文物的缺损部件信息；

缺损部件模型展示单元107，用于根据所述缺损部件信息，展示各个缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

所述缺损率获取单元103包括缺损率获取子单元，所述缺损率获取子单元包括：

模型向量生成子单元，用于根据所述预设部位的实际三维模型数据形成实际三维模型的模型向量；以及根据所述预设部位的原始三维模型数据形成原始三维模型的模型向量；

模型相似度计算子单元，用于通过预设的相似度算法，根据所述实际三维模型的模型向量和所述原始三维模型的模型向量，获取所述预设部件的实际三维模型和原始三维模型的模型相似度；

缺损率获取子单元，用于根据所述模型相似度，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率。

可选的，所述实际三维模型数据采集单元101，具体用于通过预设的扫描技术，采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据。

可选的，所述预设的扫描技术包括三维激光扫描技术，所述三维模型数据包括空间结构数据和颜色数据，所述模型向量包括空间结构数据元素和颜色数据元素。

可选的，所述预设的扫描技术包括电子计算机断层扫描技术，所述三维模型数据包括空间结构数据、颜色数据和材质数据，所述模型向量包括空间结构数据元素、颜色数据元素和材质数据元素。

可选的，不同预设部件对应相同或不同的缺损率阈值。

可选的，所述缺损部件模型展示单元107，具体用于将所述虚拟现实的实际三维模型展示在预设的场景图中。

可选的，所述缺损部件模型展示单元107包括：

模型数据生成子单元，用于根据所述实际三维模型数据，生成所述实际三维模型的单场图模型数据和偶场图模型数据；

同屏展示子单元，用于根据所述单场图模型数据和偶场图模型数据，同屏展示对应的单场图模型和偶场图模型。

可选的，所述缺损部件模型展示单元107包括：

缺损部件信息提供子单元，用于向用户提供所述缺损部件信息；

展示指令子单元，用于接收所述用户输入的针对特定缺损部件的实际三维模型展示指令；

模型展示子单元，用于根据所述特定缺损部件的实际三维模型数据，展示所述特定缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

可选的，所述预设的扫描技术包括三维激光扫描技术，所述三维模型数据包括空间结构数据和颜色数据。

可选的，所述预设的扫描技术包括电子计算机断层扫描技术，所述三维模型数据包括空间结构数据、颜色数据和材质数据。

可选的，所述装置还包括：

原始三维模型数据采集单元，用于通过预设的扫描技术，采集并存储指定文物各个预设部件的原始三维模型数据。

请参考图4，其为本申请的电子设备实施例的示意图。由于设备实施例基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的设备实施例仅仅是示意性的。

本实施例的一种电子设备，该电子设备包括：三维扫描仪101；处理器102；以及存储器103，用于存储实现用于展示文物缺损部件的方法的程序，该设备通电并通过所述处理器102运行该用于展示文物缺损部件的方法的程序后，执行下述步骤：采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据；针对各个预设部位，将所述预设部位的实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；根据各个预设部件的实际三维模型的缺损率和预设的各个预设部件的缺损率阈值，生成指定文物的缺损部件信息；根据所述缺损部件信息，展示各个缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

本申请实施例还提供了一种用于展示文物缺损部件的系统，如图5所示，该系统包括上述实施例所述的用于展示文物缺损部件的装置101，虚拟现实显示设备的显示处理装置102，以及虚拟现实输入设备的交互指令输入处理装置103。所述用于展示文物缺损部件的装置101通常部署于服务器，但并不局限于服务器，也可以是能够实现所述用于展示文物缺损部件的方法的任何设备；所述显示处理装置102部署于虚拟现实显示设备，例如，虚拟现实头戴式显示设备等；所述交互指令输入处理装置103，部署于虚拟现实输入设备，例如，手柄、手套、体感座椅等。

例如，所述用于展示文物缺损部件的装置101部署于服务器，能够采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据；针对各个预设部位，将所述预设部位的实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；根据各个预设部件的实际三维模型的缺损率和预设的各个预设部件的缺损率阈值，生成指定文物的缺损部件信息；根据所述缺损部件信息，展示各个缺损部件的虚拟现实的实际三维模型；所述显示处理装置102部署于VR头显上，VR头显可通过HDMI(HighDefinition Multimedia Interface，高清晰度多媒体接口)连接线，与显示缺损部件的实际三维模型对应的单图场模型和偶图场模型的展示设备(显示器)相连接，两个模型通过HDMI连接线分别推送到VR头显的左眼屏幕和右眼屏幕，左眼屏幕的模型与右眼屏幕的模型将叠加成像为具有空间感的缺损部件的实际三维模型，从而给用户营造一种真实的体验环境；所述交互指令输入处理装置103部署于体感手柄上，能够将用户针对某个缺损部件的实际三维模型展示指令发送至所述用于展示文物缺损部件的装置101；所述用于展示文物缺损部件的装置101接收到该指令信息后，展示该缺损部件的实际三维模型。

本申请提供的用于展示文物缺损部件的方法、装置及系统，通过采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据，并将采集到的各个预设部件的实际三维模型数据分别和对应的预先存储的原始三维模型数据相比较，获取各个预设部件的实际三维模型的缺损率，并将缺损率大于对应的缺损率阈值的预设部件作为缺损部件，向用户展示各个缺损部件的具有空间感的实际三维模型。采用本申请提供的用于展示文物缺损部件的方法，可以不依赖修复人员而自动检测出文物的缺损部件，避免出现遗漏检测部位的情况，且修复人员可通过虚拟现实显示设备亲身观察具有空间感的缺损部件的实际三维模型，以便修复人员进行评估并确定出待修复部位，从而达到降低勘察成本、提高勘察效率和勘察结果的准确率的效果。

与上述的用于展示文物缺损部件的方法相对应，本申请还提供一种用于确定文物缺损部件的方法。请参考图6，其为本申请提供的一种用于确定文物缺损部件的方法实施例的流程图，本实施例与第一实施例内容相同的部分不再赘述，请参见实施例一中的相应部分。本申请提供的一种用于确定文物缺损部件的方法包括：

步骤S101：采集指定文物预设部件的实际三维模型数据。

步骤S103：将所述实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率。

步骤S105：判断所述缺损率是否大于预设的所述预设部件的缺损率阈值。

步骤S107：若上述判断结果为是，则在所述实际三维模型数据上，标记所述预设部件为缺损部件。

本申请提供的用于确定文物缺损部件的方法，通过采集指定文物预设部件的实际三维模型数据，并将所述实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率，再判断所述缺损率是否大于预设的所述预设部件的缺损率阈值，若上述判断结果为是，则在所述实际三维模型数据上，标记所述预设部件为缺损部件；这种处理方式，可以自动识别出指定文物的缺损部件，并通过在预设部件的实际三维模型数据上标记该部件是否为缺损部件，以实现记录识别结果的功能。

在上述的实施例中，提供了一种用于确定文物缺损部件的方法，与之相对应的，本申请还提供一种用于确定文物缺损部件的装置。该装置是与上述方法的实施例相对应。

请参看图7，其为本申请的用于确定文物缺损部件的装置实施例的示意图。由于装置实施例基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。

本实施例的一种用于确定文物缺损部件的装置，包括：

实际三维模型数据采集单元101，用于采集指定文物预设部件的实际三维模型数据；

缺损率获取单元103，用于将所述实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；

判断单元105，用于判断所述缺损率是否大于预设的所述预设部件的缺损率阈值；

缺损部件标记单元107，用于若上述判断结果为是，则在所述实际三维模型数据上，标记所述预设部件为缺损部件。

请参考图8，其为本申请一种电子设备实施例的示意图。由于设备实施例基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的设备实施例仅仅是示意性的。

本实施例的一种电子设备，该电子设备包括：三维扫描仪101；处理器102；以及存储器103，用于存储实现用于确定文物缺损部件的方法的程序，该设备通电并通过所述处理器102运行该用于确定文物缺损部件的方法的程序后，执行下述步骤：采集指定文物预设部件的实际三维模型数据；将所述实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；判断所述缺损率是否大于预设的所述预设部件的缺损率阈值；若上述判断结果为是，则在所述实际三维模型数据上，标记所述预设部件为缺损部件。

本申请虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本申请，任何本领域技术人员在不脱离本申请的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

1、计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

2、本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

Claims (22)

1.一种用于展示文物缺损部件的方法，其特征在于，包括：

采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据；

针对各个预设部位，将所述预设部位的实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；

根据各个预设部件的实际三维模型的缺损率和预设的各个预设部件的缺损率阈值，生成指定文物的缺损部件信息；

根据所述缺损部件信息，展示各个缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

2.根据权利要求1所述的用于展示文物缺损部件的方法，其特征在于，所述将所述预设部位的实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，并获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率，包括：

根据所述预设部位的实际三维模型数据形成实际三维模型的模型向量；以及根据所述预设部位的原始三维模型数据形成原始三维模型的模型向量；

通过预设的相似度算法，根据所述实际三维模型的模型向量和所述原始三维模型的模型向量，获取所述预设部件的实际三维模型和原始三维模型的模型相似度；

根据所述模型相似度，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率。

3.根据权利要求2所述的用于展示文物缺损部件的方法，其特征在于，所述采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据，采用如下方式：

通过预设的扫描技术，采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据。

4.根据权利要求3所述的用于展示文物缺损部件的方法，其特征在于，所述预设的扫描技术包括三维激光扫描技术，所述三维模型数据包括空间结构数据和颜色数据，所述模型向量包括空间结构数据元素和颜色数据元素。

5.根据权利要求3所述的用于展示文物缺损部件的方法，其特征在于，所述预设的扫描技术包括电子计算机断层扫描技术，所述三维模型数据包括空间结构数据、颜色数据和材质数据，所述模型向量包括空间结构数据元素、颜色数据元素和材质数据元素。

6.根据权利要求1所述的用于展示文物缺损部件的方法，其特征在于，不同预设部件对应相同或不同的缺损率阈值。

7.根据权利要求1所述的用于展示文物缺损部件的方法，其特征在于，所述虚拟现实的实际三维模型采用如下方式展示：

将所述虚拟现实的实际三维模型展示在预设的场景图中。

8.根据权利要求1所述的用于展示文物缺损部件的方法，其特征在于，所述虚拟现实的实际三维模型采用如下方式展示：

根据所述实际三维模型数据，生成所述实际三维模型的单场图模型数据和偶场图模型数据；

根据所述单场图模型数据和偶场图模型数据，同屏展示对应的单场图模型和偶场图模型。

9.根据权利要求1所述的用于展示文物缺损部件的方法，其特征在于，所述根据所述缺损部件信息，并展示各个缺损部件的虚拟现实的实际三维模型，包括：

向用户提供所述缺损部件信息；

接收所述用户输入的针对特定缺损部件的实际三维模型展示指令；

根据所述特定缺损部件的实际三维模型数据，展示所述特定缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

10.根据权利要求1所述的用于展示文物缺损部件的方法，其特征在于，所述预设的扫描技术包括三维激光扫描技术，所述三维模型数据包括空间结构数据和颜色数据。

11.根据权利要求1所述的用于展示文物缺损部件的方法，其特征在于，所述预设的扫描技术包括电子计算机断层扫描技术，所述三维模型数据包括空间结构数据、颜色数据和材质数据。

12.根据权利要求1所述的用于展示文物缺损部件的方法，其特征在于，还包括：

通过预设的扫描技术，采集并存储指定文物各个预设部件的原始三维模型数据。

13.一种用于展示文物缺损部件的装置，其特征在于，包括：

实际三维模型数据采集单元，用于采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据；

缺损率获取单元，用于针对各个预设部位，将所述预设部位的实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；

缺损部件信息生成单元，用于根据各个预设部件的实际三维模型的缺损率和预设的各个预设部件的缺损率阈值，生成指定文物的缺损部件信息；

缺损部件模型展示单元，用于根据所述缺损部件信息，展示各个缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

14.根据权利要求13所述的用于展示文物缺损部件的装置，其特征在于，所述实际三维模型数据采集单元，具体用于通过预设的扫描技术，采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据。

15.根据权利要求13所述的用于展示文物缺损部件的装置，其特征在于，所述缺损部件模型展示单元，具体用于将所述虚拟现实的实际三维模型展示在预设的场景图中。

16.根据权利要求13所述的用于展示文物缺损部件的装置，其特征在于，所述缺损部件模型展示单元，包括：

缺损部件信息提供子单元，用于向用户提供所述缺损部件信息；

展示指令子单元，用于接收所述用户输入的针对特定缺损部件的实际三维模型展示指令；

模型展示子单元，用于根据所述特定缺损部件的实际三维模型数据，展示所述特定缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

17.根据权利要求13所述的用于展示文物缺损部件的装置，其特征在于，还包括：

原始三维模型数据采集单元，用于通过预设的扫描技术，采集并存储指定文物各个预设部件的原始三维模型数据。

18.一种电子设备，其特征在于，包括：

三维扫描仪；

处理器；以及

存储器，用于存储实现用于展示文物缺损部件的方法的程序，该设备通电并通过所述处理器运行该用于展示文物缺损部件的方法的程序后，执行下述步骤：采集指定文物各个预设部件的实际三维模型数据；针对各个预设部位，将所述预设部位的实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；根据各个预设部件的实际三维模型的缺损率和预设的各个预设部件的缺损率阈值，生成指定文物的缺损部件信息；根据所述缺损部件信息，展示各个缺损部件的虚拟现实的实际三维模型。

19.一种用于展示文物缺损部件的系统，其特征在于，包括：根据权利要求13所述的用于展示文物缺损部件的装置；虚拟现实显示设备的显示处理装置；以及虚拟现实输入设备的交互指令输入处理装置。

20.一种用于确定文物缺损部件的方法，其特征在于，包括：

采集指定文物预设部件的实际三维模型数据；

将所述实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；

判断所述缺损率是否大于预设的所述预设部件的缺损率阈值；

若上述判断结果为是，则在所述实际三维模型数据上，标记所述预设部件为缺损部件。

21.一种用于确定文物缺损部件的装置，其特征在于，包括：

实际三维模型数据采集单元，用于采集指定文物预设部件的实际三维模型数据；

缺损率获取单元，用于将所述实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；

缺损部件判断单元，用于判断所述缺损率是否大于预设的所述预设部件的缺损率阈值；

缺损部件标记单元，用于若上述判断结果为是，则在所述实际三维模型数据上，标记所述预设部件为缺损部件。

22.一种电子设备，其特征在于，包括：

三维扫描仪；

处理器；以及

存储器，用于存储实现用于确定文物缺损部件的方法的程序，该设备通电并通过所述处理器运行该用于确定文物缺损部件的方法的程序后，执行下述步骤：采集指定文物预设部件的实际三维模型数据；将所述实际三维模型数据和预先存储的所述预设部件的原始三维模型数据相比较，获取所述预设部件的实际三维模型的缺损率；判断所述缺损率是否大于预设的所述预设部件的缺损率阈值；若上述判断结果为是，则在所述实际三维模型数据上，标记所述预设部件为缺损部件。