塑像三维重建：点云数据处理与激光扫描技术应用

"基于点云数据的塑像三维建模是一种利用现代三维激光扫描技术进行文化遗产保护和复原的重要手段。该研究由李巧丽同学在同济大学土木工程学院完成，作为其硕士论文，旨在解决塑像点云数据处理中的复杂挑战。三维激光扫描技术以其非接触、精度高和实时性等特点，在文物保护中发挥着关键作用，尤其对于塑像这类表面不规则的艺术品，它的数据获取为精细建模提供了基础。 论文首先概述了三维激光扫描技术的基础概念和当前国内外的研究进展，强调了本文在现有技术基础上进行塑像三维建模研究的意义，关注点在于如何有效处理和利用点云数据。点云数据预处理是关键技术之一，论文详细介绍了使用FAROLaserScanner880的FAROScene软件和GeomagicStudio进行噪声去除的方法，以及多站数据配准的理论，如靶标控制、ICP算法和四元数法，每种方法都有其独特的优势和适用场景。 在模型重建阶段，针对塑像表面的复杂性，研究者采用了逐点插入法构建空间三维网格，这种方法强调了细节的精确性和模型的真实感。同时，针对大数据量的问题，提出了基于不均匀网格的点云数据压缩算法，以减小存储需求，同时保持扫描对象的几何特性。 以贝多芬头像为例，论文设计了实际操作的实验方案，展示了从数据采集、去噪、配准、网格化处理到数据压缩的完整流程，展示了作者在理论研究与实践应用之间的桥梁。最后，论文总结了研究成果，并对未来的研究方向和深化内容进行了展望，涉及的关键词包括三维激光扫描技术、塑像三维建模、点云数据处理、数据配准、三角网格化和数据压缩，这些都反映了当前在文化遗产数字化保护领域的前沿动态。"