成果属于计算机应用领域。以主持完成的国家基础研究发展计划（973）前期研究项目（验收）、国家自然科学基金（结题）、陕西省科技统筹创新工程计划（结题）等项目为核心，针对考古遗址记录方法欠缺、出土遗存修复手段单一，遗址遗存文化传承方法不足等问题，研究成果突破传统保护方法的瓶颈，提出考古过程中大数据集表示、复原、展示的理论方法与技术体系，为构建遗址遗存数字化保护研究体系提供理论支撑；突破数字化新技术在领域工程化应用的瓶颈，提出的数字化采集标准在考古遗址遗存的信息化中得以验证，形成"一库四平台九系统"系列成果，填补领域空白，覆盖考古发掘信息的采集、表示、管理、处理、应用、展示全过程，结合秦始皇帝陵博物院、陕西省考古研究院考古过程数字化建模需求，将研究成果应用于兵马俑一号坑及百戏俑遗址坑发掘过程、西汉张安世墓发掘过程，形成发掘现场（秦俑）和场景重建（西汉张安世墓）两个工程化应用示范基地，有效支撑考古发掘过程数字化保护和应用。   成果内容：   1.理论基础：提出了以曲率尺度空间作为贯穿理论体系的多尺度信息表示方法，解决了空间曲线和曲面的表示、匹配、几何变换等问题，为计算机辅助文物复原提供理论基础及适用于文物模型的数字化表示新方法，突破了传统大规模点云数据配准速度瓶颈，有效提高遗址文物大数据集快速配准与重建效率。   2.技术框架：研究遗址和文物的采集、表示、设计、处理、管理、展示关键技术，覆盖考古过程数字化保护全过程。引入机器学习理论，建立数字化文物样本和训练数据库，提出基于视相关显式脊线提取的文物线图生成技术，设计破碎文物自动化匹配和修复方法，提出基于统计模型的古人面貌复原方法，构建考古遗址遗存数字化和处理技术体系与应用体系。   3.工程化方法：针对秦兵马俑工程化复原中碎片数量庞大、复杂度高、自动化程度低的问题，提出基于断裂面特征的曲面快速匹配和混合角色搜索的新型认知优化方法，从全局的角度对文物的拼接进行优化，解决人工修复文物二次破坏和效率低下的问题，有效提升了大量破碎文物的修复效率、正确性和健壮性。   4.压缩和传输：将压缩感知引入大规模遗址、文物数据压缩的数学模型，完成对遗址、文物高效压缩解压；提出基于流的三维模型渐进式传输方法，三维数据的在线快速传输功能为网络应用考古模型数据提供支持。   5.古人颅面复原：以自主产权的中国人颅面数据库为基础，应用基于知识分析和统计学习的两种颅面形态计算模型，实现考古发掘过程出土古人颅骨面貌复原，提出一种快速可重用头发建模方法实现复原面貌头发快速建模，提高复原真实感。成果应用于秦皇室家族颅骨面貌复原和秦俑村考古出土秦代劳役面貌复原，属国内首次运用科学数据实现多个基于颅骨的古人面貌复原。   6.管理与应用：实现了遗址文物数字化采集（文本、照片、三维模型）、检索和展示平台，应用于秦陵兵马俑一号坑和K9901坑发掘过程管理；构建面向考古人员的文物三维模型线图实时生成系统和面向公众服务的遗址遗存在线虚拟展示平台，开拓数字化文物全新应用领域。   成果应用：   1.构建考古数据处理的"一库四平台九系统"，一库（考古信息数据库）四平台（管理、复原、处理、展示）九系统（专业：数据管理、文物复原、面貌复原、遗址重建、线图生成、头发建模、瓦当文字识别；公众：在线展示、压缩传输），形成了纵向（场景、碎片、文物、颅骨、场景）、横向（照片、三维模型、线图、面貌）交叉的兵马俑考古信息数据库，应用于文化遗产在线展示和推广过程；开发的兵马俑考古数据多媒体管理系统、文物三维模型线图实时生成系统、遗址遗存在线虚拟展示平台、秦兵马俑陶俑碎片虚拟复原平台，有效支撑考古信息的数字化保护和工程化应用。   2.成果成功应用于秦始皇帝陵兵马俑一号坑三次发掘及K9901百戏俑遗址发掘及张安世墓发掘，建设了发掘现场（秦俑）和场景重建（西汉张安世墓）两个工程化应用示范基地，高精度数字化23个完整兵马俑，数字化并虚拟修复82个破碎兵马俑，未实体复原的碎片数字化重现，指导兵马俑实体复原过程，复原秦代古人颅骨面貌24个，实现了秦俑和西汉张安世墓发掘遗址发掘过程不同阶段的数字化和多角度再现，开创国内考古挖掘全程数字化的先河，成为提升遗址遗存的文化传承与社会价值的新途径。   3.授权及公告发明专利5项，软件著作权4项，论文140余篇，其中CNKI引用42篇中引频329次，CSCD引用19篇中引频46次；技术应用于考古发掘的工程化应用，2011年CCTV《走近科学》栏目有对西汉张安世墓数字化的报道，2013年12月社科院"中国考古六大新发现"中有K9901遗址坑发掘过程数字化保护工作的报道，相关数字化技术发表在文物出版社的秦始皇帝陵兵马俑第三次发掘考古发掘报告中，3次在CAA国际会议（领域顶级会议）发表研究成果，社会效益显著。项目实施期间，培养博士10人，硕士28人。