近年来,文物数字化成为了一个研究热点。传统的文物数字化建模通常利用三维激光扫描设备获取文物表面的点云数据,无法对文物的内部结构进行有效建模。工业CT技术是一种先进的成像技术,能够在无损情况下获取物体的内部结构信息,为文物内部结构数字化建模提供了一种有效手段。文物数字化建模的第一步是获取其CT投影数据。实际中,由于工业CT设备昂贵导致扫描成本较高,且随意移动或接触文物易对文物造成二次破坏,因此有必要通过仿真的方法获取文物的CT投影数据,进而对文物模型进行各种方式的“扫描”,为后续文物模型的图像重建及三维数字化建模研究提供理想的支撑数据。本文研究工作主要包括:(1)实现了UG模型文物CT投影仿真。针对UG建立的单材质文物模型,在进行仿真时首先获取模型实体标识,然后利用UG/Open API函数对实体对象进行射线与物体求交,并根据交点序列来确定射线穿过物体的路径长度,结合模型材质名称寻找数据库中对应的衰减系数,计算投影数据。在此基础上,针对多材质文物模型,首先对模型进行遍历,获取每种材质的实体对象并将其保存在集合中,在进行投影仿真时,对集合中的每一个实体对象分别进行单材质投影仿真,将结果进行合成得到最终的多材质模型的投影数据。实验结果表明,提出的投影仿真方法针对UG文物模型能够得到较理想的投影数据。(2)提出了投影仿真算法的多核并行计算。针对UG模型CT投影仿真计算速度慢的问题,提出一种多核并行计算方法:首先对投影仿真算法的并行性进行分析,然后采用任务并行模式将算法中的循环任务进行分解,均分到每个处理器核,实现负载均衡,并采用Windows API函数创建多个线程,在线程中启动进程,从而实现投影仿真的多核并行计算。实验结果表明,本文方法在保证投影精度的同时取得了近乎线性的加速比。(3)实现了基于UG模型的文物CT投影仿真系统。针对UG模型文物CT仿真需求,根据提出的仿真算法设计并实现了文物CT投影仿真系统。采用MFC框架进行功能组织,集成了基于UG模型的单材质投影仿真、多材质投影仿真、射线源离散仿真及投影仿真多核并行计算,支持投影数据图像重建等,并通过实例对仿真系统进行展示,为文物数字化建模后续研究提供一个操作便捷的虚拟实验平台。