CN109823109A - 一种利用无人机进行摩崖作画造像的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用无人机进行摩崖作画造像的方法，包括如下步骤：1）获取崖壁图像；2）获取作画基底数据；3）壁画图稿方案设计；4）获取效果图；5）分割壁画样图；6）确定作画施工方案；7）制作壁画控制作画系统；8）最后，在人工辅助操控下，实施壁画的喷绘和/或打印施工，完成壁画造像。本发明能够实现在摩崖上进行作画造像，从而提高摩崖造像的观赏性。

Description

一种利用无人机进行摩崖作画造像的方法

技术领域

本发明涉及摩崖作画造像技术领域，尤其涉及一种利用无人机进行摩崖作画造像的方法。

背景技术

摩崖造像意为在山崖上刮摩或在石头上刻划出的造像；目前的摩崖造像主要是通过雕刻的方式在崖壁上成像（造型）。这样的方式成像观赏性较差，并且大多需要近距离才能清楚观赏，同时，由于传统的摩崖造像大都不具有色彩等，雕刻样式也较为单一，从而造成传统摩崖造像的美感较差。

目前，在平整的墙面上作画（涂鸦）等，能够获得较好的观赏性，并且作画也方便易形，因此得到了人们的青睐，在不同的场所，都能够看到墙面作画的情况。

为此，人们也希望能够在摩崖（崖壁）上进行作画造像，以更好地进行展示画以及装饰摩崖，从而使摩崖造像的观赏性更强。但是，由于摩崖（崖壁）通常凹凸不平，并且存在不同的位置、角度等差异，看到的形状都不一样，因此，在摩崖上进行作画造像非常困难，目前还没有运用现代科技在摩崖上进行作画造像的示例。

因此，如何提供一种在摩崖上进行作画造像的方法，已成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决在摩崖上进行作画造型困难的问题，提供一种利用无人机进行摩崖作画造像的方法，能够实现在摩崖上进行作画造像，从而提高摩崖造像的观赏性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种利用无人机和3D打印进行摩崖作画造像的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）获取崖壁图像

a、通过无人机携带的摄像头对崖壁进行拍摄，全方位获取崖壁的图片；

b、根据获取的图片制作360°崖壁全景图；

2）获取作画基底数据

a、对制作的360°崖壁全景图进行岩壁环境、岩层结构、岩石质量，凹凸分布、肌理颜色分析、计算，获取360°崖壁全景图的作画基底数据；

b、对作画基底数据进行分类；

3）壁画图稿方案设计

根据360°崖壁全景图和360°崖壁全景图进行壁画设计，并创作出壁画图稿；

4）获取效果图

a、对壁画图稿的布局、图层、结构、光线、肌理、颜色、颜料进行分析、计算，获取壁画数据；

b、结合360°崖壁全景图、作画基底数据以及壁画数据进行数据交互、图片比对，然后制作壁画效果图，并计算出壁画效果图的各类基础数据；

c、对壁画效果图的数据进行修改和调整，得到完善的壁画样图，然后获取作画基底及壁画样图的详细数据；

5）分割壁画样图

根据壁画样图的大小将壁画样图分割成N个单元，然后对各单元的图层、结构、顺序、色彩、肌理、透明度等分析，设定每一个单元的作画参数和流程；

6）确定作画施工方案

a、根据各个单元的作画参数和流程，确定各个单元的施工方式，然后获取摩崖壁画完整的技术应用和颜料、材料参数；

b、根据作画基底和切分单元的布局确定是否需要对崖壁进行基底清理、壁面修正以及洁面清洗；

c、根据无人机、喷绘及3D打印的特性，设定各个单元的准确的喷绘和/或打印流程；

7）制作壁画控制作画系统

根据喷绘、打印流程编写无人机喷绘、打印控制程序，制作形成喷绘、打印控制软件；

8）最后，在人工辅助操控下，实施壁画的喷绘和/或打印施工，完成壁画造像。

进一步地，

步骤1）中，在不同季节、时差、气候、角度、距离分别获取崖壁的图片，然后分别制作360°崖壁全景图；

步骤2）中，分别获取各个360°崖壁全景图的作画基底数据；然后，综合各个360°崖壁全景图的作画基底数据，获取最佳效果的作画基底数据。

进一步地，

步骤6）中，根据需要，通过人工对崖壁进行基底清理、壁面修正以及洁面清洗。

进一步地，

步骤7）中，先制作无人机喷绘装置和无人机3D打印装置，其中，所述无人机喷绘装置包括无人机和喷绘装置，所述无人机3D打印装置包括无人机和3D打印装置；

喷绘、打印控制软件包括无人机飞行控制软件、喷绘控制软件和3D打印控制软件。

进一步地，在无人机上还安装有摄像头和距离传感器。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本方案技术难度低，能够实现在摩崖上进行作画造像，从而提高摩崖造像的观赏性。

2、本方案适用范围广，可适用于摩崖绘画、文物修复、悬崖造像、建筑物涂鸦等工程。

3、本方案继承了传统摩崖壁画的特点，但相对于传统壁画艺术在创作上大胆创新，特别是与3D成像艺术的融合，让摩崖壁画更有立体感和观赏性。

4、本方案由于通过无人机操控、3D打印、人工智能、传感识别和计算机、大数据等现代科技技术的应用，将摩崖壁画创作提升到一个新的高度。

5、本方案不仅降低了摩崖壁画创作的难度、危险等系数，还使创作具有体验感、互动性，更加适合大规模集体创作。

6、本方案的创作时间和成本大大降低。按记载，一幅面积1万平米的传统摩崖壁画最快需要5到10年，而使用本方案最多只需要6到8个月。如使用同等的丙稀类绘画颜料，可以降低60%甚至更多的原材料成本。

7、本方案可操作性强，由于应用了现代科技工具，特别是人工智能技术的应用，使过去不敢想像的创作方法变成了完全可控的现实。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例：一种利用无人机进行摩崖作画造像的方法，包括如下步骤：

1）获取崖壁图像

a、通过无人机携带的摄像头对崖壁进行拍摄，全方位获取崖壁的图片；实际拍摄过程中，在不同季节、时差、气候、角度、距离分别获取崖壁的（高清）图片；

b、根据获取的图片制作360°崖壁全景图；其中，对在不同季节、时差、气候、角度、距离状态下的崖壁（高清）图片进行分类，对应不同季节、时差、气候、角度、距离环境状态分别制作一个360°岩壁全景图。

2）获取作画基底数据

a、对制作的360°崖壁全景图进行岩壁环境、岩层结构、岩石质量，凹凸分布、肌理颜色（以及光线方向、坐标朝向等）分析、计算，获取360°崖壁全景图的作画基底数据；其中，对应各360°岩壁全景图，分别获取360°崖壁全景图的作画基底数据；然后，综合各个360°崖壁全景图的作画基底数据，获取最佳效果的作画基底数据；

b、对作画基底数据进行分类。

3）壁画图稿方案设计

根据360°崖壁全景图和360°崖壁全景图进行壁画设计，并创作出壁画图稿。

4）获取效果图

a、对壁画图稿的布局、图层、结构、光线、肌理、颜色、颜料进行分析、计算，获取壁画数据；

b、结合360°崖壁全景图、（最佳效果的）作画基底数据以及壁画数据进行数据交互、图片比对，然后制作壁画效果图，并计算出壁画效果图的各类基础数据；

c、对壁画效果图的数据进行修改和调整，得到完善的壁画样图，然后获取作画基底及壁画样图的详细数据；该步骤中，通过人工进行干预和修改，以得到最佳的壁画效果图。

计算机3D绘画和图像生成技术非常成熟，因此在具体获取过程中，通过如photoshop是全世界最强大的图像合成软件，还有illustrator等软件，对已有素材的艺术再加工，从而能够制作出非常专业的美化效果。

5）分割壁画样图

根据壁画样图的大小将壁画样图分割成N个单元，然后对各单元的图层、结构、顺序、色彩、肌理、透明度等分析，设定每一个单元的作画参数和流程。

6）确定作画施工方案

a、根据各个单元的作画参数和流程，确定各个单元的施工方式，然后获取摩崖壁画完整的技术应用和颜料、材料参数；

b、根据作画基底和切分单元的布局确定是否需要对崖壁进行基底清理、壁面修正以及洁面清洗；实施过程中，根据需要，通过人工对崖壁进行基底清理、壁面修正以及洁面清洗；

c、根据无人机、喷绘及3D打印的特性，设定各个单元的准确的喷绘和/或打印流程。

7）制作壁画控制作画系统

根据喷绘、打印流程编写无人机喷绘、打印控制程序，制作形成喷绘、打印控制软件；实施过程中，先制作无人机喷绘装置和无人机3D打印装置，其中，所述无人机喷绘装置包括无人机和和喷绘装置，所述无人机3D打印装置包括无人机和3D打印装置；喷绘、打印控制软件包括无人机飞行控制软件、喷绘控制软件和3D打印控制软件。

8）最后，在人工辅助操控下，实施壁画的喷绘和/或打印施工，完成壁画造像。由于无人机飞行时间、携带重量有限，需对壁画样图采取切块布局、多点识别、智能修正等方法，因无人机在空中将面临停驻、碰壁等问题，须具备智能避险、画笔（喷绘装置的喷头）自动伸缩、升降调节等功能，因此，在无人机上还安装有摄像头和距离传感器，以便于进行人工操作干预或自动避险。

施工过程中，3D打印仿石壁轻浮雕壁画，使用丙烯类颜料和石粉混胶材料

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种利用无人机进行摩崖作画造像的方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）获取崖壁图像

a、通过无人机携带的摄像头对崖壁进行拍摄，全方位获取崖壁的图片；

b、根据获取的图片制作360°崖壁全景图；

2）获取作画基底数据

a、对制作的360°崖壁全景图进行岩壁环境、岩层结构、岩石质量，凹凸分布、肌理颜色分析、计算，获取360°崖壁全景图的作画基底数据；

b、对作画基底数据进行分类；

3）壁画图稿方案设计

根据360°崖壁全景图和360°崖壁全景图进行壁画设计，并创作出壁画图稿；

4）获取效果图

a、对壁画图稿的布局、图层、结构、光线、肌理、颜色、颜料进行分析、计算，获取壁画数据；

b、结合360°崖壁全景图、作画基底数据以及壁画数据进行数据交互、图片比对，然后制作壁画效果图，并计算出壁画效果图的各类基础数据；

c、对壁画效果图的数据进行修改和调整，得到完善的壁画样图，然后获取作画基底及壁画样图的详细数据；

5）分割壁画样图

根据壁画样图的大小将壁画样图分割成N个单元，然后对各单元的图层、结构、顺序、色彩、肌理、透明度等分析，设定每一个单元的作画参数和流程；

6）确定作画施工方案

a、根据各个单元的作画参数和流程，确定各个单元的施工方式，然后获取摩崖壁画完整的技术应用和颜料、材料参数；

b、根据作画基底和切分单元的布局确定是否需要对崖壁进行基底清理、壁面修正以及洁面清洗；

c、根据无人机、喷绘及3D打印的特性，设定各个单元的准确的喷绘和/或打印流程；

7）制作壁画控制作画系统

根据喷绘、打印流程编写无人机喷绘、打印控制程序，制作形成喷绘、打印控制软件；

8）最后，在人工辅助操控下，实施壁画的喷绘和/或打印施工，完成壁画造像。

2.根据权利要求1所述的一种利用无人机进行摩崖作画造像的方法，其特征在于：

步骤1）中，在不同季节、时差、气候、角度、距离分别获取崖壁的图片，然后分别制作360°崖壁全景图；

步骤2）中，分别获取各个360°崖壁全景图的作画基底数据；然后，综合各个360°崖壁全景图的作画基底数据，获取最佳效果的作画基底数据。

3.根据权利要求1所述的一种利用无人机进行摩崖作画造像的方法，其特征在于：

步骤6）中，根据需要，通过人工对崖壁进行基底清理、壁面修正以及洁面清洗。

4.根据权利要求1所述的一种利用无人机进行摩崖作画造像的方法，其特征在于：

步骤7）中，先制作无人机喷绘装置和无人机3D打印装置，其中，所述无人机喷绘装置包括无人机和喷绘装置，所述无人机3D打印装置包括无人机和3D打印装置；

喷绘、打印控制软件包括无人机飞行控制软件、喷绘控制软件和3D打印控制软件。

5.根据权利要求4所述的一种利用无人机进行摩崖作画造像的方法，其特征在于：在无人机上还安装有摄像头和距离传感器。