[发明专利]交互式壁画修复系统

权利要求书

1.一种交互式壁画修复系统，其特征在于，包括：

场景展示装置，用于创建与壁画修复相关的多个虚拟场景，所述多个虚拟场景分别为展览场景、漫游场景、探索场景和壁画修复场景；

数据处理装置，用于调度所述多个虚拟场景、处理用户在各个所述虚拟场景中的交互操作以及提供所述虚拟场景中的引导信息；

修复交互装置，用于识别所述交互操作以及在所述壁画修复场景下，根据所述交互操作模拟壁画修复过程。

2.根据权利要求1所述的交互式壁画修复系统，其特征在于，所述数据处理装置具体包括：

场景调度模块，用于创建针对各个所述虚拟场景中的任务，将用户对所述任务的完成情况发送至用户引导模块；

所述用户引导模块，用于根据用户对所述任务的完成情况引导用户进入下一个虚拟场景或者执行下一个任务；

交互处理模块，用于检测用户在各个所述虚拟场景中的交互操作、模拟交互工具以及响应交互界面。

3.根据权利要求1所述的交互式壁画修复系统，其特征在于，所述场景展示装置具体包括：

场景构建模块，用于根据采集的数据源，利用3ds Max程序构建所述各个虚拟场景的三维模型；

材质添加模块，用于在所述三维模型的外部或内部添加材质贴图和光影效果；

壁画资源提供模块，用于在所述壁画修复场景下提供需要修复的壁画资源以及完好的壁画。

4.根据权利要求1所述的交互式壁画修复系统，其特征在于，所述修复交互装置具体包括：

操作识别模块，用于根据虚拟显示设备的手柄发射的射线以及扳机的按动方式识别交互操作；

遮罩模块，用于在壁画修复场景下，根据预设的交互操作通过遮罩材质的方式模拟擦除的效果；

修复模块，用于以壁画原始图像和壁画线描图作为数据源，通过破损标注、图像分割和内容填充的步骤得到数字化修复后的结果。

5.根据权利要求2所述的交互式壁画修复系统，其特征在于，所述交互处理模块，具体包括：

行为检测单元，用于检测用户的操作姿态，以及当检测到用户的操作姿态正确时，产生响应的修复效果的反馈；

工具模拟单元，用于以虚拟显示设备的手柄实现修复工具的定位，将用户的操作以手柄的键位设置完成映射；

界面响应单元，用于在检测用户执行不同的操作后，将场景中的数字资源的状态进行相应的调整。

6.根据权利要求3所述的交互式壁画修复系统，其特征在于，所述数据源包括基础数据源和建模采集得到的数据源，所述基础数据源包括洞窟整体布局图、虚拟博物馆布局图和修复工具实物图；所述建模采集得到的数据源包括真实壁画图像和与修复工具相关的纹理图片。

7.根据权利要求3所述的交互式壁画修复系统，其特征在于，所述利用3ds Max程序构建所述各个虚拟场景的三维模型，具体为：

对于展览场景，采用半球法构建半球形的三维模型；对于修复场景，采用盒子法构建三维模型。

8.根据权利要求3所述的交互式壁画修复系统，其特征在于，所述材质添加模块具体包括：

贴图单元，用于选定需要添加材质的三维模型，通过修改器中的UVW贴图选项选取贴图的方式和位置，然后根据3ds Max程序中的材质编辑器选择材质参数及纹理参数，并根据选取的贴图的方式和位置加载选择的材质参数及纹理参数；

纹理烘焙单元，用于通过纹理烘焙方法在三维模型中添加光照和纹理效果；使用unity提供的聚光灯效果模拟在洞窟内使用手电筒的特效以及通过Bloom全屏泛光特效，制作不同场景切换时的转场特效。

9.根据权利要求3或8所述的交互式壁画修复系统，其特征在于，所述材质添加模块还包括：

视频加载单元，用于根据AVProVideo插件中的视频播放方法在各个虚拟场景中加载多媒体视频。