随着计算机技术的飞速发展,利用计算机图形图像技术对文物进行保护已经成为趋势。对文物进行数字化存储不但可以对文物进行有效地保护,还便于充分挖掘文物的商业价值。每一件文物都有很多珍贵信息,如形状、纹理、配色。本文将这些信息统称为文物素材。对于某些文物,仅通过图像并不能完全存储其信息,此时,可以通过三维扫描来存储文物的三维信息。此时,文物表面的浮雕就是有用的文物素材。本文通过计算机图形技术来提取三维模型表面上的浮雕。本文处理的三维模型用mesh结构存储。将三维模型假设为一个基准面和浮雕部分的线性组合。通过对三维模型表面法向量使用自适应高斯平滑算法,估算出基准面的法向量。再使用估算出的基准面法向量,在相邻的mesh顶点之间建立差分方程,通过最小二乘思想建立最优化方程,使用共轭梯度下降法求得mesh上各个顶点相对于基准面的高度。在求出相对高度后,使用混合高斯模型的聚类算法,对相对高度进行聚类处理,就可以将高度值分类。此时,不同类别的高度值所对应的顶点就分别代表了三维模型的基准面或者三维模型的浮雕区域。最后,经过去噪处理,就可以得到三维模型上的浮雕。与之前的方法比较,本文并没有直接估算基准面,在使用三维模型表面减去基准面求得浮雕部分。而是采用估算基准面的法向量、构建差分方程的方法。该算法思路清晰,算法容易实现,同时,估算基准面的法向量可以使用并行计算,大大提高的效率。