栎阳城遗址建筑三维重建与交互展示设计研究

作     者：柯云画 

作者单位：西安理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张春强;张纪军;杨剑威

授予年度：2024年

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：栎阳城遗址 古建筑 三维重建 UE5 交互设计 

摘      要：随着时代变迁和科技的发展,古建筑等物质文化遗产正面临着自然与人为破坏的威胁,而如何合理有效地利用数字化技术对其进行针对性的保护、修复与展示成为了需要关注的问题。本文围绕对遗址建筑的三维重建与交互展示研究,以“需求分析——采集重建——展示设计——发布测试为框架展开探讨。结合栎阳城遗址的实例,通过实地调研、学科交叉等多种方法,进行了以下研究工作: (1)首先通过实地调研进行遗址数据的采集工作,根据所获取的三维数据并结合历史资料对栎阳城古建筑的类别及比例进行了分析计算,确定栎阳城损毁古建筑的外观构造,然后对遗址上层建筑进行完整的三维建模。最后三维复原出整个城址的布局样貌,将复原区域的古建筑放置到城址相应位置。 (2)对秦汉室内布局进行了资料收集和分析,依照遗址残留的信息对栎阳城不同的古建筑区域室内进行了空间的设计还原。接下来,对栎阳城室内器具进行了分类建模,包括出土的已知器物、特殊用途的器具等,并放置在适用的建筑区域内。完成栎阳城古建筑室内场景的完整构建后,对模型分类整理,方便后续进行虚拟交互和展示。 (3)对虚拟现实技术进行了概念、特征和应用的总结,然后利用UE5(Unreal Engine 5)虚幻引擎平台来进行栎阳城交互展示系统的设计工作。总结虚拟现实系统设计的原则,对栎阳城虚拟现实系统进行整体的开发设计;通过在UE5中使用蓝图编程来实现系统中的场景漫游、器物与建筑拆分等交互展示功能。 (4)在设计的后期阶段,为确保虚拟古建筑交互展示系统具备优异的流畅性、通用性和沉浸感,对其进行性能测试和碰撞测试。通过测试环节发现潜在问题,针对性地调整与改进,进一步提升作品的整体质量和用户体验。最终,对经过完善后的系统作品进行发布和展示,以供用户欣赏和体验。