资产档案数字化对古建筑保护的作用和意义.docx
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1、作为历史的见证物,古建筑含有很多能反映当时社会面貌的元素。目前古建筑、古文物不断遭受到大自然和人为的破坏,在数量、质量、色彩、样式上都有了很大幅度的降低,必须采取科学手法对古建筑进行复原与保护,通过应用高科技手段保护古建筑文化,通过三维激光扫描、VR全景影像拍摄和BIM逆向建模等技术方法,在对古建筑本体无损条件下,建立一套全新的数字资产,为古建筑的保护与传承提供一个全新的信息平台。1、古建筑数字化影像采集技术1.1 三维激光扫描(1)三维激光扫描具有非接触性,用于古建筑测绘,既能节省人力物力,保证工作人员的安全,也能减小对文物的损害。对古建筑进行整体三维激光扫描,可最大限度地获取建筑空间及结构
2、数据,为出具建筑图纸及修缮过程中提供翔实的三维数据,记录建筑原貌及修缮后数据并留档。通过扫描点云模型精确记录每一处破损、裂缝和空鼓的具体尺寸信息。通过不同时期的信息比对,还原建筑病害的发生情况,实现过程跟踪。通过长期监测可预测肉眼不易分辨的空鼓趋势,提前制订维修预案,最大限度地降低发生面层意外脱落等病害的可能性。形成的点云模型可在计算机上随时查询并测量建筑各项设施的位置、尺寸等信息,便于分析现场情况,模拟生成预案。(2)分析数据控制点,配准(拼接)去噪,数据叠加,关联、比对、标记分析等,将分析后的数据结合BIM技术还原竣工后的建筑物,形成古建筑的修复数据字典。可将产生的三维影像模型与BIM模型
3、拟合,形成具备实景条件的拟真数字化BIM模型,更直观地了解建筑本体信息。随时进行测量、计算、检索相应信息,判断建筑中砖的酥碱、破损程度并自动进行数据统计。1.2 BIM数字化模型B1M技术是一种用于工程设计、建造、管理的数据化工具,通过整合建筑的数据化、信息化模型,在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递,以便技术人员对各种建筑信息做出正确理解和高效应对,为设计团队及包括建筑、运营单位在内的各主体提供协同工作的基础,在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。古建筑数据信息以往主要通过图纸、文字、图片、影像的形式存档。但这些存档方式数据处理工作量大,信息表达抽象不精确且信
4、息不宜查找。BIM(建筑信息模型)技术,可利用三维数字模型,集成古建筑各种特殊构件的相关数据信息,建立古建筑构件族库,形成在形态特征、构件、结构等方面与现实古建筑物逐一对应的虚拟古建筑三维数字资产,给古建筑物维护者和仿古建筑的建造者带来了巨大的便利,更重要的是给后人留下了宝贵的数字资产。建立完整、准确的高精度可视化的三维数字古建筑资产模型,可给古建筑的构件(雀替、斗拱、石栏板、格栅、门窗、吻兽、走兽、滴水勾头、彩画、大木构件、石兽、家具、装饰摆设)设施等各类实体资产建立数字档案,实现对现状的准确记录。根据古建筑修缮的节奏、实际踏勘和设计单位的图纸资料建立本建筑高精度BIM模型。模型生成后可方便
5、在虚拟环境下对修缮工程的各分项施工措施及方案进行深化、模拟,分析风险、优化方案,找到最佳的施工办法。应用BIM模型,可虚拟漫游建筑的不同位置,辅助建立网格化管理边界。1.3 全景影像技术全景影像通过VR全景采集器对古建筑的各允许观测部位进行影像记录,拼合成一张全部场景的影像信息相片,使用播放器进行本地或网络播放,也可通过全景影像系统,在各影像采集点之间自由跳转。观看者可根据意愿随意拖动鼠标观看场景的任何角落,使人有身临其境的感觉。也可通过影像采集生成基于影像的三维模型,并对其中的内容进行A1自动比对。用户还可将录音资料、图纸资料、视频资料和文字资料等信息集成录入到相片内。传统相机拍摄受拍摄角度
6、限制,且无法准确描述拍摄的定位,不能承载更多的数据信息,不利于数字信息之间产生关联,不能便捷查找。通过VR全景采集器对古建筑允许观测部位进行影像记录,可结合数字化信息平台加载时间、文本资料等更多的数据信息,具体描述拍摄的问题或记录,其影像为球形全景影像,临场感和真实度也高于普通的相机拍摄。1.4 延时摄影技术延时摄影是以较低帧率拍下画面而用正常或较快的速率播放画面的摄影技术。在一段延时摄影视频中,物体或景物缓慢变化的过程被压缩到较短时间内,呈现出平时用肉眼无法察觉的奇异精彩景象。延时摄影也可被认为是与高速摄影相反的过程。延时摄影通常用于拍摄城市风光、自然风景、天文现象、城市生活、建筑制造、生物
7、演变等题材。目前除相机外,手机、行车记录仪也有此功能。作为近年来施工过程记录的常见手段,延时摄影设备简单,安装方便,无需外接供电,记录文件本地存储不会外泄。单机拍摄角度可达112。,覆盖面积广,视频清晰,通过定时、间断地进行记录并以明显变化再现景物缓慢变化过程的手段,可将单个静止的相片串联起来,得到动态的视频。1.5 常规影像记录拍摄照片与视频可对修缮工艺、工序、方法,效果形成的影像资料进行长期保存,直观记录修缮前、修缮中及修缮后的结果。对修缮重点部位的全程影像记录可确保施工留痕,实现全过程信息可追溯。通过照相机、DV摄像机和手持云台,可完整记录修缮过程中人员、材料、机具、技术方案、工艺、会议
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