12、3D - 2D 数据融合在文化遗产应用中的技术与实践

3D - 2D 数据融合在文化遗产应用中的技术与实践

1. 纹理映射技术

在很多应用场景中，我们既希望模型有良好的视觉质量，又希望数据量尽可能小，以适应在线流式传输、存储或移动应用的需求。为了实现这一目标，我们可以利用扫描仪软件提供的三角网格，而非单纯的点云。

1.1 三角网格的优势

• 简化模型 ：通过减少定义的顶点数量，以可视化表面的方式来简化模型。
• 纹理映射 ：能够将纹理文件映射到网格的每个三角形上，而非像大多数软件那样，仅使用点的指定颜色在三角形面上进行混合。这种技术能提供更高的细节水平，即使在数据量减少的情况下，表观质量也几乎不变。

1.2 3D 数据大小的优化

可以使用抽取算法来有效减少 3D 数据的大小。该算法会尝试将同一光滑表面上的多个相邻三角形合并为一个更大的三角形，减少光滑区域所需的面数，同时在几何形状更复杂的部分保持较高的顶点数。

1.3 纹理坐标的存储与相机选择

对于每个点 X，我们只需存储其在每个相机图像中对应的纹理坐标，而非 RGB 值。在相机选择步骤中，对于每个顶点 v，我们会分配一个相机 Cv。对于每个面 Fj = (va, vb, vc)，我们可以通过选择在所有顶点中共同分配的相机来确定最佳相机。但如果三个顶点没有共同分配的相机，这种简单的方法会在纹理映射的边缘和两个纹理的边界线处产生问题。

1.4 新的纹理映射方法

为了解决上述问题，我们采用了一种新的方法，即遍历网格的所有三角形 F，而非