当理论与实践相结合：在文化遗产保护中使用结构光扫描和摄影测量技术进行3D数字化时遇到的挑战与误区 Eleftheria Iakovaki, Markos Konstantakis, Ioannis Giaourtsakis, Evangelia Rentoumi, Dimitrios Protopapas, Christos Psarras, Efterpi Koskeridou

《Information》：When Reality Meets Practice: Challenges and Pitfalls in 3D Digitization Using Structured Light Scanning and Photogrammetry in Cultural Heritage Eleftheria Iakovaki, Markos Konstantakis, Ioannis Giaourtsakis, Evangelia Rentoumi, Dimitrios Protopapas, Christos Psarras and Efterpi Koskeridou

　　

摘要

三维（3D）数字化已成为文化遗产记录、保护和支持以及传播的核心方法论支柱。尽管基于图像的光测量技术和主动传感技术已经成熟，但由于对象可访问性、表面属性、光照条件以及操作可行性等方面的限制，实际的三维数字化工作过程常常与理想化的流程存在偏差。因此，从业者通常需要动态调整采集和处理策略，以平衡几何精度、视觉质量和实际限制。本研究通过对在受控室内环境和博物馆环境中进行的应用三维数字化工作流程进行分析，重点关注脆弱和光学处理具有挑战性的文化和古生物学对象。系统地探讨了结构光扫描、基于数码单反相机的光测量技术以及混合方法。虽然结构光扫描提供了较高的名义分辨率，但其性能易受材料属性和表面行为的影响，在某些情况下会导致重建不完整或不稳定。当光测量技术得到受控采集环境的支持时，能为大多数对象生成稳定且视觉上连贯的结果。对于传统光测量技术表现不佳的情况，本文评估了基于人工智能的辅助图像重建流程作为补充方案。本文不仅关注成功的结果，还记录了在采集、对齐、网格化和纹理化阶段中反复出现的问题、决策权衡以及失败的原因。通过实证观察，形成了定性的比较和决策支持表格，明确了特定数字化策略成功或失败的条件。研究结果表明，虽然混合工作流程在理论上具有优势，但如果控制不当，可能会增加集成复杂性和错误传播的风险。通过强调实际限制和适应性方法选择，本研究为文化遗产数字化提供了一个透明且以实践为导向的视角，有助于未来的数字化和保护项目制定更加稳健的规划和做出更加明智的决策。