本发明涉及智能修复技术领域，具体而言，涉及一种文物虚拟仿真智慧修复方法及装置。
背景技术：
虚拟仿真技术一种可创建和体验虚拟系统的计算机系统，是计算机系统对另一个真实系统的虚拟，此种虚拟由计算机生成，可以是现实世界的再现，亦可以是构想中的世界，用户可借助视觉、听觉及触觉等多种传感通道与虚拟世界进行自然的交互。用户通过头等部位辅助传感设备，直接参与实时反映实体对象变化与相互作用的三维虚拟世界,并探索仿真对象在所处环境中的作用与变化。
虚拟仿真技术广泛地应用于各个领域，特别是在医学领域（对一些风险极大的外科手术不同手术方案的仿真模拟，对手术风险的评估）军事领域（军事行动计划的虚拟仿真模拟，评估作战计划的可行性、效率、风险等）、航天领域（模拟在不同航天天气气候环境下的飞行参数、驾驶员的心理素质和驾驶技术评估等）等有着无以伦比的优势。
目前为止，虚拟仿真技术在文物保护领域，特别是文物修复方面应用较少。以下是已有方法的相关说明。
1.主要思路
目前已出现在文物修复领域的应用，主要集中于解决残缺文物与碎片的虚拟拼接修复上。
2.主要方法
是通过对破碎文物本身和碎片进行三维扫描，获取与之相关的数据并进行建模，利用三维模块将缺失的部分补回原状。
3实现效果
实现三维变形体、三维透视结构、三维柔性变形力学的虚拟仿真，呈现虚拟空间对文物修复动画视图的模拟操作。
4.不足之处
a该技术和方法在有限的技术范围内，仅能解决文物修复中一种病害（残缺）的虚拟修复方法（补配），尚不能完成整件文物所有病害的虚拟修复。如青铜器修复中，病害与修复对应关系中，尘污与清洗、锈蚀与除锈、变形与矫形、残缺与补缺、断裂与焊接或粘接、恢复原貌与作旧、保护与缓蚀和封护等。
b尚不能实现所有材质文物的虚拟仿真修复。
文物材质存在多样性和复杂行，简单可分为纸质（书画文献）、金属（金银铜铁锡铅）、丝织（丝棉麻布绸）、陶瓷漆木竹、玉石砖玻璃、牙角骨珊瑚等材质，以及以上材质的复合材质文物，不同材质文物的虚拟修复存在不同的技术路线，方法、技术和材料，实现不同材质文物的虚拟修复需要有一整套的专用系统。
c系统缺乏智慧性
在实现三维扫描模块的计算和拼接上，计算机可以按照一定的参数、约定算法来匹配不同曲率、角度、厚度甚至纹理对残缺块模拟拼接。整个系统缺乏人机交互时系统对人为技术的模拟学习，以及难以将已获取的数据自动提取和反馈到虚拟场景中，缺乏人工智能技术的应用。
针对相关技术中现有技术和方法在有限的技术范围内，仅能解决文物修复中一种病害（残缺）的虚拟修复方法（补配），尚不能完成整件文物所有病害的虚拟修复，以及尚不能实现所有材质文物的虚拟仿真修复和系统缺乏智慧性的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现要素：
本申请的主要目的在于提供一种文物虚拟仿真智慧修复方法及装置，以解决现有技术和方法在有限的技术范围内，仅能解决文物修复中一种病害（残缺）的虚拟修复方法（补配），尚不能完成整件文物所有病害的虚拟修复，以及尚不能实现所有材质文物的虚拟仿真修复和系统缺乏智慧性的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种文物虚拟仿真智慧修复方法及装置。
根据本申请的一种文物虚拟仿真智慧修复方法包括：接收文物的基本数据和病害数据；根据所述基本数据和所述病害数据生成文物病害图；判断案例数据库中是否存在与修复所述文物病害图相似的修复案例；如果有，则通过该修复案例修复所述文物病害图。
进一步的，根据所述基本数据和所述病害数据生成文物病害图包括：通过3d扫描技术和3d数字建模技术，完成待修复文物的三维模型图、平面展开图2d。
进一步的，判断案例数据库中是否存在与修复所述文物病害图相似的修复案例之后还包括：如果无，则通过设置修复技术路线和方法，将材料和工具的参数进行组合；进行修复方案的可行性和风险性评估，修复包含了文物的修复和复制两个方面的内容。
进一步的，如果有，则通过该修复案例修复所述文物病害图之后还包括：将修复案例的动态数据进行记录；自动创建修复日志，并将所述动态数据反馈至所述文物病害图，同时，修复完的文物进行动态呈现。
进一步的，将修复案例的动态数据进行记录之后还包括：自动创建修复日志，并将所述动态数据补充至所述案例数据库中。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了文物虚拟仿真智慧修复装置。
根据本申请的文物虚拟仿真智慧修复装置，包括：接收模块，用于接收文物的基本数据和病害数据；生成模块，用于根据所述基本数据和所述病害数据生成文物病害图；判断模块，用于判断案例数据库中是否存在与修复所述文物病害图相似的修复案例；修复模块，用于如果有，则通过该修复案例修复所述文物病害图。
进一步的，生成模块包括：3d扫描和建模单元，用于通过3d扫描技术和3d数字建模技术，完成待修复文物的三维模型图、平面展开图2d。
进一步的，判断模块之后还包括：技术修复单元，用于如果无，则通过设置修复技术路线和方法，将材料和工具的参数进行组合；评估单元，用于进行修复方案的可行性和风险性评估。
进一步的，修复模块之后还包括：记录单元，用于将修复案例的动态数据进行记录；反馈单元，用于自动创建修复日志，并将所述动态数据反馈至所述文物病害图，同时，修复完的文物进行动态呈现。
进一步的，记录单元之后还包括：数据补充单元，用于自动创建修复日志，并将所述动态数据补充至所述案例数据库中。
在本申请实施例中，采用智慧修复的方式，通过接收文物的基本数据和病害数据；根据所述基本数据和所述病害数据生成文物病害图；判断案例数据库中是否存在与修复所述文物病害图相似的修复案例；如果有，则通过该修复案例修复所述文物病害图，达到了自动匹配的目的，从而实现了扩大使用范围和智慧修复的技术效果，进而解决了现有技术和方法在有限的技术范围内，仅能解决文物修复中一种病害（残缺）的虚拟修复方法（补配），尚不能完成整件文物所有病害的虚拟修复，以及尚不能实现所有材质文物的虚拟仿真修复和系统缺乏智慧性的技术问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请第一实施例的一种文物虚拟仿真智慧修复方法示意图；
图2是根据本申请第二实施例的一种文物虚拟仿真智慧修复方法示意图；
图3是根据本申请第三实施例的一种文物虚拟仿真智慧修复方法示意图；
图4是根据本申请第四实施例的一种文物虚拟仿真智慧修复方法示意图；
图5是根据本申请第五实施例的一种文物虚拟仿真智慧修复方法示意图；
图6是根据本申请第一实施例的一种文物虚拟仿真智慧修复装置示意图；
图7是根据本申请第二实施例的一种文物虚拟仿真智慧修复装置示意图；
图8是根据本申请第三实施例的一种文物虚拟仿真智慧修复装置示意图；
图9是根据本申请第四实施例的一种文物虚拟仿真智慧修复装置示意图；
图10是根据本申请实施例的青铜文物甗案例；
图11是根据本申请实施例的青铜文物甗平面病害图（正视）；
图12是根据本申请实施例的青铜文物甗3d虚拟效果图（局部）；
图13是根据本申请实施例的青铜文物甗清洗照片记录；
图14是根据本申请实施例的青铜文物甗修复后实物图记录；
图15是根据本申请实施例的一种文物虚拟仿真智慧修复方法示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
根据本发明实施例，提供了一种文物虚拟仿真智慧修复方法，如图1所示，该方法包括如下的步骤s100至步骤s106：
步骤100、接收文物的基本数据和病害数据；
一、文物为可移动文物a
此处的可移动文物a指博物馆藏品中的多种材质【纸质（书画文献）、金属（金银铜铁锡铅）、丝织（丝棉麻布绸）、陶瓷漆木竹、玉石砖玻璃、牙角骨珊瑚等】中的任何一种。
二、基本数据是指文物a的基本信息，包括藏品名称、材质、年代、级别、来源（征集或考古发掘）、质量、尺寸、存放位置（展厅/库房）、修复史、原始照片等数据。
三、病害数据是指文物a自身所存在的病害信息数据。藏品病害数据记录以国家文物局印发的《可移动文物病害评估技术规程》为标准。其涉及金属类、竹木漆器类、石质类、丝织品类、馆藏壁画类、瓷器类、纸质类、油画类、文献类文物。病害数据通常以面积、长度、厚度、宽度、高度等为描述单位（表一）。病害与病害图示根据《中华人民共和国国家标准》执行。
表一：不同材质藏品病害分类
四、病害数据的获取方式：
无损检测是指对藏品本身检测的数据,包括藏品成像和结构分析、元素及物相分析。
a成像及结构分析
宏观结构观察法、工业ct断层摄影、x射线成像（照相）技术、三维扫描、光学显微镜分析方法、超声波探伤仪、扫描电子显微镜分析、红外热波分析和光纤光谱分析等。
b元素及物相分析
x光衍射分析、能谱分析、透射电子显微镜分析方法、色差分析、激光拉曼分析、显微红外分析
样品分析是指对文物保护修复过程中进行的取样分析数据，包括化学分析法获取的数据（如陶瓷器二氧化硅和氧化铅的测定）采用电感耦合等离子体原子发射光谱法（icp-aes）、电感耦合等离子体质谱法（icp-ms）、中子活化分析（没听过）、ic（离子色谱分析方法）、粘土化学分析方法、能谱分析法、ass（原子吸收光谱分析）、xrf（x射线荧光分析）、xrd（x射线衍射分析）、ir（红外吸收光谱分析）、epa（电子显微微区分析）、esca（电子能谱分析）、sem（电子显微镜）、碳十四、热释光、激光微区分析等；能够实现文物信息收集的效果，从而为后续的分析提供基础。
数据的获取，可通过人工智能读取结果，在系统中呈现。步骤102、根据所述基本数据和所述病害数据生成文物病害图；
文物病害图，即文物病害可视动态呈现实现两种功能。
第一，通过3d扫描技术和3d数字建模技术，完成待修复文物a（包括碎片）的三维模型图、平面展开图2d等。
第二，生成执行方案记录动态修复数据后的文物a病害修复动态演示图。
能够实现生成文物病害图的同时，还能实现文物可视动态呈现。
步骤104、判断案例数据库中是否存在与修复所述文物病害图相似的修复案例；
根据判断案例数据库中是否存在与修复所述文物病害图相似的修复案例，能够实现良好的匹配效果，从而提供最佳的修复方案。
步骤106、如果有，则通过该修复案例修复所述文物病害图；
根据已经修复过的所有文物的电子修复档案数据。电子档案数据依据系统模块可细拆分为基本数据、病害数据、选择的技术路线、所用的方法标记、工具名称、材料名称和用量、以及使用条件参数。
推荐相似案例的修复方案。选择文物a的材质，在材质一栏下勾选该文物的病害数据，通过算法，系统自动比对与文物a相似的病害、相似器型等，系统依据前提设置条件筛选与之匹配度高的文物，并提供相似文物的修复方案，能够提供最有效和最便捷的修复方案。
步骤108、修复报告生成。根据本发明实施例，优选的，如图2所示，在步骤s200中，根据所述基本数据和所述病害数据生成文物病害图包括：
步骤s200、通过3d扫描技术和3d数字建模技术，完成待修复文物的三维模型图、平面展开图2d。
能够实现对文物扫描和建模的效果，从而为后续文物修复提供数据基础。
根据本发明实施例，优选的，如图3所示，在步骤s104之后，判断案例数据库中是否存在与修复所述文物病害图相似的修复案例之后还包括：
步骤s300、如果无，则通过设置修复技术路线和方法，将材料和工具的参数进行组合；步骤s302、进行修复方案的可行性和风险性评估，修复方案包含文物的修复和复制两个方面的内容。
不同材质文物的修复技术路线模块、方法、工具、和材料模块。此模块中的参数录入了所有应用于文物修复的工具、方法、材料和使用环境的参数，可每项单独选择设置；
最佳修复方案的优选。在此先选择文物a的材质，在材质一栏下勾选该文物的病害数据，设置选择不同的技术路线，不同的修复方法、材料、工具、使用条件、系统根据不同的参数文物a的病害相匹配，评价生成每种材料、工具、方法的优缺点以及风险评价，再此基础上，综合评价不同参数设置下的修复方案的可行性，以及优缺点，如可行，风险低、工时长或者不可行，风险低、成本高等不同方案评价。
ai和算法是数据库的辅助技术手段。使用计算机语言将文物数据转化为计算机元数据，用于计算机对某一模块的数据的自动抽取。
根据本发明实施例，优选的，如图4所示，在步骤s106之后，如果有，则通过该修复案例修复所述文物病害图之后还包括：
步骤s400、将修复案例的动态数据进行记录；
步骤s402、自动创建修复日志，并将所述动态数据反馈至所述文物病害图，同时，修复完的文物进行动态呈现。执行方案是指遵循选中的修复方案，对文物a进行修复的过程。在此过程中，准确记录修复过程中的技术路线（方法、材料、工具）的参数，包括视频记录和照片记录，反馈到病害可视动态呈现中，用于3d可视动态图的构建。
根据本发明实施例，优选的，如图5所示，在步骤s400之后，将修复案例的动态数据进行记录之后还包括：
步骤s400、自动创建修复日志，并将所述动态数据补充至所述案例数据库中。
这些数据补充到数据工具库中充实数据库，能够实现丰富和完善数据库的效果。
从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：
在本申请实施例中，采用智慧修复的方式，通过接收文物的基本数据和病害数据；根据所述基本数据和所述病害数据生成文物病害图；判断案例数据库中是否存在与修复所述文物病害图相似的修复案例；如果有，则通过该修复案例修复所述文物病害图，达到了自动匹配的目的，从而实现了扩大使用范围和智慧修复的技术效果，进而解决了现有技术和方法在有限的技术范围内，仅能解决文物修复中一种病害（残缺）的虚拟修复方法（补配），尚不能完成整件文物所有病害的虚拟修复，以及尚不能实现所有材质文物的虚拟仿真修复和系统缺乏智慧性的技术问题。
本发明的工作流程如下：
获取待修复文物a的基本数据和病害数据，扫描获取该文物的三维数据并建模，利用病害图在3d模型上标记所有病害。依据藏品病害数据，选择调整不同技术路线模块的参数，对不同修复方案进行智能风险和可行性评估，并依据器型或病害等条件设置，系统通过算法自动推荐相同类型或病害文物的修复方法以供参考，经过仿真模拟修复后确定的修复方案，可作为实际修复方案，并在执行过程中，记录修复真实数据，并补充到数据库中，反馈到动态可视图中。
本发明具体虚拟修复方案制定实施方式举例一。
1.基本数据
文物名称：青铜文物甗，编号18898，通高50厘米，口径28.8厘米，重9.875千克，文物来源采集，征集入馆，如图10所示。
病害信息
病害类型和数据：
青铜文物甗保存基本完好，整体结构相对稳定，尚未出现锈蚀病害。口沿存在一处残缺，残缺面积为16cm2，残缺底边一侧出现细长的裂隙，长约5cm,与残缺部位相接的左侧部位一角向内倾斜，产生轻微的变形，应是外力所致。
病害评估
依据《中华人民共和国文物保护行业标准：可移动文物（金属类文物）病害评估技术规程（ww/t0058—2014）》，此件文物存在的残缺、变形病害属于稳定病害，而裂隙属于可诱发病害。在外力作用、生物类损害、污染物、温湿度和光照紫外线等风险因素中，外力作用对裂隙病害的风险较大，可诱发残缺、断裂、孔洞等病害。在目前气候环境和保存环境中，在文物自身存在病害的情况下，青铜甗的潜在风险较高，同时，为了满足以后的展览研究需要，须及时对该文物进行保护修复。此部分病害评估在病害风险评估在已取得的《文物风险预控系统》中进行。
录入数据
【1】进入文物虚拟仿真智能修复系统首页，在文物材质栏选取「金属—青铜器」模块。
在铜器菜单页面输入青铜甗的基本数据和病害数据，通过三维扫描建模技术扫描录入该文物的三维模型，生成青铜甗的平面或3d病害图（局部效果图），如图11和12所示。
青铜器的不同病害对应不同的保护修复方法，选用不同的修复工具和材料，形成了不同的保护修复技术路线，得益于多年的青铜器文物修复实践和经验积累，文物修复方案的制定和技术路线的选择更具有针对性，表二。
表二：文物病害与修复技术路线选择
上表中，除了病害所对应的技术路线、选用的修复方法、工具、材料以外，对文物的前期处理和后期保护也存在对应的技术路线。
上表是本系统中的核心部分。主要分为三大模块并相互对应。病害决定技术，技术选择方法，方法决定材料和工具设备。最左侧一列为病害模块，分别对应青铜器全部的病害。与病害模块对应的是中间模块，为修复左侧一列病害的技术子模块、方法子模块、材料子模块、工具子模块等构成的技术路线总模块，也是形成修复方案的核心模块。最右侧的模块是与前两列模块对应的模块，依据前两个模块之间的选择和参数的不同，最右侧的模块结果会出现不同的结果或改变，最终成为修复方案的全部内容。
5．虚拟修复方案制订
针对青铜甗的病害。前期录入的病害信息显示，此件文物存在变形、残缺、裂隙三处病害，依据病害图和3d病害图，系统将自动生成三项病害对应的技术路线。根据系统内默认选择，青铜文物在修复前需要清洗，修复后要遵守文物修复原则即修旧如旧，以及后期的保护，则系统默认勾选前期的清洗、修旧如旧、保护选项，如不需要清洗，可人为介入设置修改。
【1】技术模块激活
因此，依据此件文物的病害，系统在技术路线模块中的【技术】模块被激活，依此为：清洗→（变形）整形→（残缺）补配→（裂隙）粘接→（修旧如旧）作旧→（保护）缓蚀→（保护）封护。
【2】方法子模块激活
当修复技术路线模块中的技术子模块被激活后，相应的方法子模块就会被激活。根据系统的数据工程库中的修复案例数据，系统会智能推荐此种病害与本文物最相似案例的处理方法，另一方面，系统根据每一种方法的使用范围和前提条件（逻辑内置）自动筛选，激活和锁定相应的方法子模块。
【3】方法子模块筛选
首先变形病害的修复技术整（矫）形，在技术确定的情况下，依据文物本身状况，确定捶击法的使用条件最符合当前病害。
其次与残缺病害相对的修复技术为补配，系统推荐的可选择推荐的补配方法有：铜板、铸造合金、树脂补配等不同的方法子模块。
再次，裂隙病害为可诱发病害，修复技术选用粘接填补或焊接。
作旧方面，极少运用化学作旧，因此系统默认为传统作旧。
保护方面，青铜器缓蚀封护默认为bta法和b72喷涂法，可人为介入修正。
以上在技术模块确定的情况下，系统会穷举给出多种不同组合的技术路线，如：
3.1手工清洗-捶击整形-铜板补配-焊接-传统作旧—bta法—b72喷涂法
3.2手工清洗-捶击整形-铜板补配-粘接-传统作旧—bta法—b72喷涂法
3.3手工清洗-捶击整形-铸造补配-焊接-传统作旧—bta法—b72喷涂法
3.4手工清洗-捶击整形-铸造补配-粘接-传统作旧—bta法—b72喷涂法
3.5手工清洗-捶击整形-树脂补配-粘接-传统作旧—bta法—b72喷涂法
3.6机械清洗-捶击整形-铜板补配-焊接-传统作旧—bta法—b72喷涂法
3.7机械清洗-捶击整形-铜板补配-粘接-传统作旧—bta法—b72喷涂法
3.8机械清洗-捶击整形-树脂补配-粘接-传统作旧—bta法—b72喷涂法
3.9化学清洗-捶击整形-铜板补配-焊接-传统作旧—bta法—b72喷涂法
3.10化学清洗-捶击整形-铜板补配-粘接-传统作旧—bta法—b72喷涂法
3.11化学清洗-捶击整形-树脂补配-粘接-传统作旧—bta法—b72喷涂法
……
优选方案的方法在系统中有以下3种：
a建立内置逻辑
铜板补配和铸造合金补配可以粘接，也可以焊接。但通常会采用焊接的方式。如果文物铜质较好，则选定铜板补配、铸造补配，即系统倾向于推荐焊接方式。
b增设筛选条件。
如：焊接，在工艺上要错磨焊接口，会对文物本体有一定的损伤。如果筛选条件设置为禁止损害文物本体，则系统优先选择粘接。
如：在工时时长上，铸造补配〉铜板补配〉树脂补配，可在补配上设置筛选条件，工时最短，则系统优先推荐树脂补配，而树脂补配不能进行焊接连接，则系统默认粘接连接。
c系统自动匹配数据工程库中修复方案。
与相同病害处理进行对比，选择修复方案中使用较多的方法。
综上，针对本案例文物的病害，系统在穷举了无数条技术路线情况下，自动匹配数据工程库修复方案，给出参考修复方法。
即：机械清洗-捶击整形-树脂补配-粘接-传统作旧—bta法—b72喷涂法
设置筛选条件，禁止损害文物本体，效率高工时短。因为机械清洗比手工清洗效率高，化学清洗对文物有损，在工时时长上，铸造补配〉铜板补配〉树脂补配，则系统优先推荐树脂补配，而树脂补配不能进行焊接连接，则系统默认粘接连接。
则筛选结果为：机械清洗-捶击整形-树脂补配-粘接-传统作旧-bta法-b72喷涂法
【4】工具和材料子模块确定
根据每一种工具和材料的使用条件和适用范围，一旦方法确定，系统内置逻辑自动锁定选用修复材料和工具。
前期的处理选用超声波洁牙机作为清洗仪器，材料为去离子水，选用高分子合成材料补配法，免除铸锡、铸铜补配等方法需要对文物本体锉磨焊接等的干预，修复材料为双组份环氧塑形树脂。粘接材料为环氧树脂，采用的工具为条刀、砂纸等。考虑到文物本身的保存状况，为了提高文物抵御环境风险的能力，缓蚀方法选用bta法，材料为bta乙醇溶液，封护方法选用喷涂法，封护材料选用b72丙酮溶液。
【5】修复方案推荐和确定
方案确定后，显示为上表中虚拟修复字体部分，此件青铜甗的修复方案如下。
（1）清洗
根据文物保护中的最小干预原则以及该件文物的保存现状和病害特点，在分析研究的基础上决定先用毛刷在纯净水中清除表面疏松土锈，再用手术刀和超声波洁牙机将文物表面的泥土清除干净，最后用蒸馏水冲洗干净，并快速吹干。
（2）整形
针对残缺部位连接处一角的变形，选用锡锤在整形台上对此处进行矫形，用木板和锡块做间垫，敲击过程中随时观察，调整力度，逐渐减少变形幅度。
（3）补配、粘接
对裂隙处的填补粘接选用普施psi双组份钢加强型修补剂，裂隙处用条刀将胶棒填进并抹压平整。残缺处采用3d打印树脂材料补配，将补配件粘接与残缺处，固化后用砂纸打磨，处理至器身与补配处结合自然一体。
（4）缓蚀
采用缓蚀剂浸渗保护处理青铜器，可显著提高青铜器抗腐蚀的能力。针对这件明清仿商周兽面纹甗的缓蚀，采用3%bta乙醇溶液，用毛刷蘸取的方式，延横竖两个方向交叉反复涂刷在铜甗表面，使bta乙醇溶液更好地渗透到铜甗基体，从而形成防护膜。
（5）封护
对这件铜甗的封护采用2%的paraloidb-72丙酮溶液作为封护材料，采用毛刷进行刷涂封护处理，将paraloidb-72溶液均匀的涂刷到器物表面。
（6）作旧
缓蚀封护后，为满足展览陈列的需求，对补配粘接部位适当作旧处理，采用酒精漆片调和矿物颜料进行。
6.修复方案执行
青铜甗的修复过程依照制订的修复方案执行，修复过程中没有出现别的需要改变技术路线的情况发生。在此过程中启动动态修复记录系统，记录真实修复数据，包括照片、视频、人工智能人工修复动作采集录入等，如图13所示。
出现与方案不一致操作效果也要记录。如：整形过程中，由于器物口沿变形处较厚，残缺部位下部有裂隙病害，为了防止裂隙的扩大，在捶击整形过程中力度较为保守，只能使变形幅度尽量减小，并未恢复原位。
修复后的文物变化要数据记录。如该器修复后，明清仿商周兽面纹甗由原重量9.875千克变为10.915千克，整体增重40克。如图14所示。
7.系统保存建议
每种材料与其对应有保存环境方面的指标要求，在系统内置后，系统会根据文物材质，自动给出保存环境（温湿度、光照等）条件建议。
案例中青铜器的存放环境的风险因素如温湿度、空气污染物、光照、微生物、外力作用等都能影响青铜器的“寿命”。因此，在当前博物馆现有保存环境下，保护处理后的文物应与预防性保护结合起来，尽量减少风险因素对文物健康的潜在威胁。
针对此件青铜甗，系统智能建议收藏单位采取文物保存环境控制措施，适宜温度为20-25℃，适宜相对湿度为35%以下，同时，温度的日变化应保持在5℃范围内，相对湿度的日变化应保持在5%范围内。
*已有修复方案制订实施方式举例二。
以上文中青铜甗继续为修复对象，已有修复技术路线2种，该系统对此2种修复方案进行评估。
h：手工清洗-捶击整形-铜板补配-焊接-传统作旧—bta法—b72喷涂法
m：机械清洗-捶击整形-铜板补配-粘接-传统作旧—bta法—b72喷涂法
首先系统根据内置逻辑，认为h和m均符合逻辑，是可行的操作方法。
其次，手工清洗与机械清洗，系统逻辑认为，手工清洗效率低于机械清洗；铜板补配的情况下，焊接比粘接牢固度更高，但对文物有损。
因此，对以上两种修复方案评估为：
h和m，均可行。h修复风险点在焊接环节，会对文物造成一定损伤，牢固度高。m，修复工时短，效率高，不会损伤文物，但牢固度不如h高。
同时，系统会根据，最小干预原则在数据工程库中，推荐此条件下的修复方案。
*虚拟仿真教学培训举例三。
在教学过程中，选择给出修复案例数据工程库一件文物的病害数据，学生或学员可根据病害在修复技术路线模块中，选择不同的技术子模块、方法子模块、工具和材料子模块，可用于一种病害的仿真教学，亦可用于一套技术路线的仿真教学。
*虚拟仿真修复考试评测举例四。
在考试测评过程中，可选择一种病害的虚拟仿真考评，亦可用于一套技术路线的仿真修复考评。选择给出修复案例数据工程库一件文物的病害数据，学生或学员可根据病害在修复技术路线模块中，选择不同的技术子模块、方法子模块、工具和材料子模块，形成修复技术路线和修复方案。并抽取数据工程库中的3d病害动态模型图，在沉浸式体验操作下进行修复实际操作考试，系统根据参加考试人员的操作与实际修复案例记录对比，依此判定考试是否通过。
*展览中虚拟修复演示举例五。
假如上文案例中的青铜甗，在展厅中展出，3d动态病害可视系统可以辅助展览，演示病害从有到无的修复过程。观众通过沉浸式体验设施，亲自参与修复过程，加深对此件文物的了解和认知。
文物虚拟仿真智慧修复系统包含了文物的所有材质，每一种类材质的文物都有其特定的病害，每一种病害都与其修复技术对应，而每一种修复技术，可选择不同的修复方法，决定了不同种类修复材料和修复工具的选用。
即：智慧仿真虚拟修复系统——选择材质——选择病害——选择技术——选择方法——对应材料——对应修复工具和设备，这是整体系统的基本构架。
在技术交底书中，是以青铜器为例说明整个系统模型和方法的，但并不代表本模型只适用于青铜器的虚拟仿真修复，而是包含了所有材质文物的虚拟仿真修复，均可依据国家文物局的病害技术评估规程，在系统中形成嵌入模块。
虚拟技术的应用包括沉浸式体验，都需要一定的硬件设施，本系统包括与之配套的相关设备和子软件，包括不限于：
病害可视动态子系统；
虚拟仿真修复方案制定子系统；
虚拟仿真修复方案评审子系统；
虚拟仿真教学培训考试测评子系统。
根据本发明实施例，提供了用于实施上述文物虚拟仿真智慧修复装置，如图6所示，该装置包括：接收模块1，用于接收文物的基本数据和病害数据；生成模块2，用于根据所述基本数据和所述病害数据生成文物病害图；判断模块3，用于判断案例数据库中是否存在与修复所述文物病害图相似的修复案例；修复模块4，用于如果有，则通过该修复案例修复所述文物病害图。
一、文物为可移动文物a
此处的可移动文物a指博物馆藏品中的多种材质【纸质（书画文献）、金属（金银铜铁锡铅）、丝织（丝棉麻布绸）、陶瓷漆木竹、玉石砖玻璃、牙角骨珊瑚等】中的任何一种。
二、基本数据是指文物a的基本信息，包括藏品名称、材质、年代、级别、来源（征集或考古发掘）、质量、尺寸、存放位置（展厅/库房）、修复史、原始照片等数据。
三、病害数据是指文物a自身所存在的病害信息数据。藏品病害数据记录以国家文物局印发的《可移动文物病害评估技术规程》为标准。其涉及金属类、竹木漆器类、石质类、丝织品类、馆藏壁画类、瓷器类、纸质类、油画类、文献类文物。病害数据通常以面积、长度、厚度、宽度、高度等为描述单位。
文物病害图，即文物病害可视动态呈现实现两种功能。
第一，通过3d扫描技术和3d数字建模技术，完成待修复文物a（包括碎片）的三维模型图、平面展开图2d等。
第二，生成执行方案记录动态修复数据后的文物a病害修复动态演示图。
能够实现生成文物病害图的同时，还能实现文物可视动态呈现。
根据判断案例数据库中是否存在与修复所述文物病害图相似的修复案例，能够实现良好的匹配效果，从而提供最佳的修复方案。
根据已经修复过的所有文物的电子修复档案数据。电子档案数据依据系统模块可细拆分为基本数据、病害数据、选择的技术路线、所用的方法标记、工具名称、材料名称和用量、以及使用条件参数。
推荐相似案例的修复方案。选择文物a的材质，在材质一栏下勾选该文物的病害数据，通过算法，系统自动比对与文物a相似的病害、相似器型等，系统依据前提设置条件筛选与之匹配度高的文物，并提供相似文物的修复方案，能够提供最有效和最便捷的修复方案。
从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：
在本申请实施例中，采用智慧修复的方式，通过接收文物的基本数据和病害数据；根据所述基本数据和所述病害数据生成文物病害图；判断案例数据库中是否存在与修复所述文物病害图相似的修复案例；如果有，则通过该修复案例修复所述文物病害图，达到了自动匹配的目的，从而实现了扩大使用范围和智慧修复的技术效果，进而解决了现有技术和方法在有限的技术范围内，仅能解决文物修复中一种病害（残缺）的虚拟修复方法（补配），尚不能完成整件文物所有病害的虚拟修复，以及尚不能实现所有材质文物的虚拟仿真修复和系统缺乏智慧性的技术问题。
根据本发明实施例，优选的，如图7所示，所述生成模块2包括：3d扫描和建模单元21，用于通过3d扫描技术和3d数字建模技术，完成待修复文物的三维模型图、平面展开图2d。
能够实现对文物扫描和建模的效果，从而为后续文物修复提供数据基础。
根据本发明实施例，优选的，如图8所示，所述判断模块3之后还包括：技术修复单元31，用于如果无，则通过设置修复技术路线和方法，将材料和工具的参数进行组合；评估单元32，用于进行修复方案的可行性和风险性评估，修复方案包含文物的修复和复制两个方面的内容。
不同材质文物的修复技术路线模块、方法、工具、和材料模块。此模块中的参数录入了所有应用于文物修复的工具、方法、材料和使用环境的参数，可每项单独选择设置；
最佳修复方案的优选。在此先选择文物a的材质，在材质一栏下勾选该文物的病害数据，设置选择不同的技术路线，不同的修复方法、材料、工具、使用条件、系统根据不同的参数文物a的病害相匹配，评价生成每种材料、工具、方法的优缺点以及风险评价，再此基础上，综合评价不同参数设置下的修复方案的可行性，以及优缺点，如可行，风险低、工时长或者不可行，风险低、成本高等不同方案评价。
ai和算法是数据库的辅助技术手段。使用计算机语言将文物数据转化为计算机元数据，用于计算机对某一模块的数据的自动抽取。
根据本发明实施例，优选的，如图9所示，所述修复模块4之后还包括：记录单元41，用于将修复案例的动态数据进行记录；反馈单元42，用于自动创建修复日志，并将所述动态数据反馈至所述文物病害图，同时，修复完的文物进行动态呈现。
执行方案是指遵循选中的修复方案，对文物a进行修复的过程。在此过程中，准确记录修复过程中的技术路线（方法、材料、工具）的参数，包括视频记录和照片记录，反馈到病害可视动态呈现中，用于3d可视动态图的构建。
根据本发明实施例，优选的，如图9所示，所述记录单元41之后还包括：数据补充单元43，用于自动创建修复日志，并将所述动态数据补充至所述案例数据库中。
这些数据补充到数据工具库中充实数据库，能够实现丰富和晚上数据库的效果。
本申请一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中包括文物虚拟仿真智慧修复程序，所述文物虚拟仿真智慧修复程序被处理器执行时，实现如所述的文物虚拟仿真智慧修复方法。
计算机可读存储介质：
终端设备集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述显示上述富媒体信息、处理富媒体信息的各个步骤。
其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计界机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory）、随机存取存储器（ram，randomaccessmemory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践．计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
本申请一个实施例还提供了一种可编程控制器，用于存储如所述的富媒体信息处理方法。
本实施的计算机装置包括有处理器、存储器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，例如用于实现上述富媒体信息处理方法的计算机处理程序。处理器执行计算机程序时实现上述显示富媒体信息或者上述处理富媒体信息的各个步骤。
例如，计算机程序可以被分割成一个或多个模块，一个或者多个模块被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本发明的各个模块。一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段该指令段用于描述计算机程序在终端设备中的执行过程。
需要说明的是，终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，本发明的示意图仅仅是终端设备的示例，并不构成时终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端设备还可以包括墉入愉出设备、网络接入设备、总线等。
本发明所称处理器可以是中央处理单元（centralprocessingunit,cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（digitalsignalprocesssor,dsp）、专用集成电路（applicationspeciflcintegratedcircuit，asic）、现成可编程门阵列(field-programablegatearray,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻抖器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以走任何常规的处理器等，处理器是终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。
存储器可用于存储计算机程序和／或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和／或摸块，以及调用存储在存储器内的教据，实现终端设备的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音倾数据、电话本等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括朴巧失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（smartmediacard,smc)，安全数字（securedigital,sd）卡，闪存卡（flashcard）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明还具有如下有益效果：
1.实现不同材质、不同病害的文物智能化的虚拟仿真修复。
虚拟修复系统统筹藏品修复的技术流程、方法、材料、工具和设备，结合历史修复方案数据（材料、工具、技术路线），智能评价不同技术路线、材料和工具的介入后可能出现的后果和风险，以此优选出最符合藏品病害本身的修复方案。
在实施修复过程中，对修复过程的所有数据以文字、图片、视频等方式实时记录形成藏品修复病历数据。最终，藏品病害数据，方案数据以及修复动态记录数据，集中反馈到已形成元数据和知识图谱的藏品数据集成中，通过人工智能和不同的算法，对以后类似病害藏品的保护修复，智能匹配和推荐修复方案，并对虚拟系统的参数进一步学习修正，以实现虚拟修复的高度仿真。
利用该系统，对已有的修复方案进行优缺点、成本、效率和风险评估。
对已知文物的病害参数进行模拟，自动选取不同技术路线和方法、工具、材料参数，实现智能对比状态下的最优修复方案推荐和实现，避免不成熟的修复方案在文物修复实际操作过程可能出现的意外和降低对文物造成的风险，避免不当修复对文物造成的危害。
将该系统应用于缺乏文物实物教学资源的专业院校，实现学生在文物修复实际修复操作的仿真模拟，沉浸式学习，使理论与实践相结合，提高教学与学习效率，降低教学成本。
将该系统应用于博物馆文物修复类专业技术人才招聘考试测评、实习生培训、和修复类专业技术人员培训，提升培训效率，解决文物修复师缺少和待修复文物多的矛盾。
．将该系统应用于博物馆展览场景中，可对比呈现某件文物的修复过程，通过沉浸式体验，加深受众对某件文物的修复认知。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。