本文面向高度超过 30 m 的大型露天摩崖造像在三维数字化保护与 Web 端传播中的难题，提出一套整合近景摄影测量重建与数字游戏资产制作规范的协同工作流。研究以四川眉山唐代摩崖造像“齐山双佛”为对象，通过无人机与地面相机空地协同采集、多视角 SfM/MVS 高精度重建、拓扑重构、规范化 UV 展开和多通道 PBR 纹理烘焙，将约 1.2 亿面的高精度模型压缩为约 50 万面的 WebGL 友好资产。实验表明，该流程在显著降低模型体量和加载时间的同时，能够较好保持造像形体轮廓、风化纹理和雕刻细节，为不可移动文物的在线展示与活化传播提供可行路径。
高精度三维数字化能够非接触记录摩崖造像的形态、纹理与空间关系，是石窟寺保护、考古研究、修复评估和公众传播的重要技术基础。但对于大型露天摩崖造像，复杂地形、植被遮挡、拍摄视角受限和模型体量巨大，使其难以直接进入浏览器端实时交互场景。
造像紧邻崖壁且周边植被密集，常规无人机航线难以覆盖底部仰视、深沟壑、挑出结构和遮挡区域。
摄影测量生成的高精度模型通常包含上亿三角面片，拓扑无序且文件巨大，难以直接加载、编辑与传输。
原始模型无法满足浏览器端实时渲染需求，若直接简化又容易丢失风化纹理、雕刻细节和形体轮廓。
本文的核心不是单纯“降面”，而是引入数字游戏工业中的资产制作流程：先用 SfM/MVS 获得高精度原始模型，再通过重拓扑、UV 展开和 PBR 纹理烘焙，将高模几何细节转移到低模贴图中，从而兼顾视觉保真与实时渲染。
使用 DJI Mavic 2 Pro 进行高空与中层影像采集，结合 Sony A7R3 全画幅相机进行地面补拍。通过上、中、下三层航带、仿地飞行、多倾斜角度补摄和伸缩杆仰视补拍，尽可能覆盖造像主体、底部和复杂凹陷区域。
基于 SIFT 特征点提取与匹配，利用基础矩阵和本质矩阵估计相机相对姿态，并通过增量式 SfM 与光束法平差优化相机位姿和稀疏点云。随后采用 MVS 估计深度图并生成稠密点云、三角网格和纹理模型。
原始摄影测量模型约 1.2 亿面，拓扑结构复杂且不适合实时渲染。研究先在 ZBrush 中进行预简化，再使用 ZRemesher 生成流向顺畅、分布均匀的四边形网格，为规范化 UV 展开和纹理烘焙提供基础。
在 Autodesk Maya 中根据几何形态进行 UV 分区，避开主要视觉区域设置接缝，确保 UV 岛不重叠、拉伸可控，并最大化纹理空间利用率。规范化 UV 是后续高低模细节迁移的关键条件。
利用 Marmoset Toolbag 将高精度模型细节投影到低多边形模型贴图中，生成 Base Color、Normal、AO、Displacement、Roughness 和 Curvature 等多通道 PBR 纹理。低模通过法线和置换等贴图模拟高模细节，显著提升实时渲染中的视觉真实感。
实验在台式机与笔记本两类硬件环境下进行。结果显示，轻量化模型大幅降低文件体积与加载时间，并在浏览器端达到实时交互帧率；同时通过 PBR 纹理烘焙，低多边形模型在表面细节、形体轮廓和整体视觉一致性方面与高精度模型差异较小。
| 指标类别 | 高精度模型 | 轻量化模型 | 改善效果 |
|---|---|---|---|
| 三角面片数量 | 约 1.2 亿面 | 约 50 万面 | 减少约 99.6% |
| 模型文件体积 | 10,956.8 MB | 127.5 MB | 减少约 98.8% |
| Web 加载时间 | 超过 120 s | 3.6 s / 6.5 s | 显著提升 |
| 实时渲染帧率 | 低于 5 FPS | 62 FPS / 35 FPS | 满足实时交互 |
| 纹理表达 | 原始图像纹理 | 4K PBR 纹理集 | 细节保持良好 |
基于该方法，团队开发了“巴蜀佛韵：四川石窟数字纪元”数字微展厅，实现了大型摩崖造像在 Web 端的流畅浏览与交互展示，并入选教育部 2024 年高校“礼敬中华优秀传统文化”宣传教育活动“创承文脉”高校主题数字微展览联展。
将摄影测量高精度重建与数字游戏资产制作规范结合，打通从原始高模到 WebGL 轻量资产的转换链条。
在面数减少 99.6%、文件体积减少 98.8% 的情况下，仍通过 PBR 纹理烘焙保持较高视觉一致性。
轻量化模型可在现代浏览器中快速加载并实现实时交互，为不可移动文物在线传播提供技术支撑。