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作者：王峥嵘;刘鑫达;周明全;
单位：西北大学文化遗产数字化国家地方联合工程研究中心;西北大学可视化技术研究所;
摘要：在三维几何建模领域，孔洞指三维模型表面的不完整性，通常产生在数据采集、处理或转换过程中，这些孔洞的存在可能会对模型的几何完整性和视觉质量造成显著影响。在文化遗产保护领域，传统的孔洞修复技术侧重于几何表面的修复，而忽略了纹理信息的修复，纹理信息对于恢复文物的真实感和材质特性至关重要。文中提出了一种结合几何和纹理修复的扩散模型方法，特别适用于文物面部模型的修复。由于缺乏文物面部模型的基准真值，使用相似的残缺黄种人面部模型进行评估，鉴于公开可用的黄种人面部数据集较为稀缺，构建了一个黄种人面部数据集，包含约20 000张黄种人面部图像、对应的三维模型及其纹理，以及渲染得到的高保真面部图像。首先，在构建的数据集上进行测试，以验证所提方法的有效性。结果显示，与现有基准方法相比，该方法在面部图像修复方面取得了显著改进，并且实现了对面部三维模型几何表面和纹理信息的同步修复。其次，将所提出的修复技术应用于文化遗产中的文物面部模型，通过实验验证该方法在文物面部模型的几何和纹理修复方面均展现出了优异的性能。研究结果为文物面部模型的数字化修复提供了一种有效的技术手段，有助于提高文物保护和数字化展示的质量。
关键词：三维模型孔洞修补;;文物面部修复;;扩散模型;;图像修复
基金资助：国家自然科学基金(62271393);; 文化和旅游部重点实验室项目(1222000812,cr2021K01);; 西安市社会发展科技创新示范项目(2024JH-CXSF-0014);; 虚拟现实技术与系统全国重点实验室(北京航空航天大学)开放基金(VRLAB2024C02)
