陳明孝

（汕頭市革命歷史博物館，廣東 汕頭 515000）

古建筑中蘊含著濃厚的歷史文化氣息，在傳承古建筑文化的過程中，必須要強化文物保護工作，廣泛運用數(shù)字化技術(shù)來保護古建筑遺產(chǎn)，對古建筑的藝術(shù)性進行更深入研究。古建筑所承載的歷史變遷與時代發(fā)展，使其文化氣息更為濃郁，人類在發(fā)展過程中忽略了對古建筑的保護，導(dǎo)致大量文物被損壞，古老的記憶正處在消失的邊緣[1]。為有效保護古建筑，相關(guān)單位及個人應(yīng)加強對數(shù)字化技術(shù)的運用，自覺學(xué)習專業(yè)技術(shù)，不斷提升自身的技能水平，利用數(shù)字化技術(shù)為古建筑保護提供可靠的依據(jù),促進模型建構(gòu)，再現(xiàn)古建筑原貌。

1 古建筑數(shù)字化保護關(guān)鍵技術(shù)的簡介

數(shù)字化保護關(guān)鍵技術(shù)是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，利用顯示器可以實現(xiàn)一鍵切換立體顯示，便于進行古建筑模型構(gòu)建，實際運用中主要具有以下優(yōu)勢。

(1)精度高、抗干擾能力強。古建筑文化保護工作中，利用數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)信息傳遞，借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對其進一步加工與處理，使得古建筑保護工作信息在傳遞中不會外界信號干擾，實現(xiàn)數(shù)字信息集成化。運用數(shù)字化技術(shù)，古建筑保護工作信息的傳播具有很強的抗干擾特點。

(2)安全性高。古建筑保護中，在相應(yīng)工作信息的采集和保護環(huán)節(jié)，利用數(shù)字化技術(shù)，快速將其工作內(nèi)容記錄下來，便于長期儲存數(shù)字信號，及時將采集到的信息及文字內(nèi)容實時保存至管理系統(tǒng)內(nèi)，從而使大量的工作信息資源得到有效保存。信息保存過程可進行有效加密處理，且只有得到授權(quán)的人員方可登錄古建筑工作信息管理界面進行信息查閱，從而有效防止信息丟失，增強工作信息安全保護的有效性。

(3)便捷性強。利用數(shù)字化技術(shù)，快速創(chuàng)建古建筑實體三維模型，使得工作人員對古建筑的整體布局、區(qū)域設(shè)計、造型設(shè)計等有了更為直觀的認識。利用數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)，加強古建筑文化保護和宣傳，借助數(shù)字化技術(shù)，展開有效的古建筑文化推廣工作，現(xiàn)場為大眾展示古建筑原貌。利用現(xiàn)代技術(shù)，將古建筑及時恢復(fù)，不僅向人們展示數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)越性，還大大提升了工作效率。

2 數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)在古建筑保護中的運用

2.1 數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)運用的意義

中國古建筑是中華文化的主要體現(xiàn)，也是中國優(yōu)秀文化寶庫中的瑰寶，散發(fā)著藝術(shù)氣息。古建筑是文化的積淀，是國家軟實力的象征，因此古建筑保護便得以成為提高國家軟實力的主要方法[2]。積極弘揚中國傳統(tǒng)優(yōu)秀文化，以便讓越來越多的人認識我國文化。切實保護好古建筑，促進中國文化在世界范圍內(nèi)的廣泛傳播。

運用數(shù)字化技術(shù)了解古建筑特征的環(huán)節(jié)，是將三維激光掃描技術(shù)運用在古建筑三維數(shù)據(jù)的采集和處理中，借助全站儀、測量機器人、近景拍攝測量等技術(shù)，對古建筑特征進行高精度普查；采取地面三維激光掃描手段，在復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境中，快速、高效地完成各個數(shù)據(jù)點的測量工作，由此獲得相應(yīng)的三維坐標云數(shù)據(jù)；將這些復(fù)雜的三維數(shù)據(jù)及時輸入到電腦中，成功構(gòu)建古建筑實體表面的三維模型。

計算機、人機交互、三維模型等技術(shù)的運用，將使古建筑成轉(zhuǎn)化具有趣味性的數(shù)字化作品，利用三維模型展示古建筑形象。視覺文化背景下，保護好古建筑，有利于豐富人們獲取信息的方式，幫助人們獲取更多文化信息，引發(fā)人們產(chǎn)生情感共鳴。

2.2 數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)的運用方法

信息技術(shù)的迅速發(fā)展為古建筑保護提供了科學(xué)的參考依據(jù)，互聯(lián)網(wǎng)背景下，數(shù)字化為古建筑資料的采集、轉(zhuǎn)換、存取、處理等工作提供了新的方式，借助計算機，全面掌握古建筑保護的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，對已經(jīng)損壞的文物進行及時修復(fù)，強化數(shù)字化技術(shù)的運用，實現(xiàn)對古建筑的信息化保護。

2.2.1 三維激光掃描技術(shù)在古建筑三維數(shù)據(jù)處理中的運用

圖像圖形技術(shù)推動了數(shù)字化技術(shù)發(fā)展，在當前保存技術(shù)的影響下，工作人員積極運用激光掃描技術(shù)來記錄古建筑的特征信息，比如工作人員將三維激光掃描技術(shù)廣泛運用于古建筑三維數(shù)據(jù)處理中。①利用全站儀、全球定位系統(tǒng)、近景拍攝測量、測量機器人等現(xiàn)代技術(shù)，快速完成古建筑三維數(shù)據(jù)測量任務(wù)；②采用三維激光掃描技術(shù)深入工作現(xiàn)場，對古建筑實體表面各個數(shù)據(jù)點進行依次掃描和測量，隨機獲得了高精度的三維坐標點云數(shù)據(jù)；③將這些不規(guī)則的三維坐標數(shù)據(jù)完整地采集到電腦中，進行實時存儲，然后構(gòu)建古建筑實體三維模型。分析古建筑表面的裂紋，根據(jù)古建筑照片，分析激光往返折射的時間，利用現(xiàn)代化軟件，有效記錄古建筑信息。強化古建筑信息分析，從而不僅提高人員的工作效率，還為古建筑文化保護及宣傳工作提供準確的參考數(shù)據(jù)。圖1和圖2所示為古建筑實體三維模型。

圖1 局部古建筑實體三維模型（來源：www.58pic.com）

圖2 整體古建筑實體三維模型（來源：www.hnhjyh.com）

2.2.2 利用數(shù)字化技術(shù)構(gòu)建虛擬博物館

將BIM技術(shù)運用于虛擬博物館構(gòu)建中，綜合利用現(xiàn)代軟件：①工作人員及時獲取相應(yīng)的古建筑信息，借助三維激光掃描技術(shù)，快速處理三維點云數(shù)據(jù)；②利用繪圖軟件，構(gòu)建多面體表面，由此形成一個復(fù)雜的曲面形體，便于工作人員全面了解古建筑特征；③將BIM技術(shù)與三維激光掃描技術(shù)相結(jié)合，借助虛擬虛鏡將已經(jīng)泯滅的建筑、陵園進行復(fù)原，為人們提供完整、全面的資源信息，呈現(xiàn)古建筑的原貌，實現(xiàn)對古建筑文化的科學(xué)保護。在此過程中需要注意：提前制定科學(xué)的虛擬博物館保護計劃，使得人們在虛擬的世界里觀賞古建筑；運用BIM技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對各種圖像、聲音等進行高度模仿，使得博物館具有了藝術(shù)魅力，吸引更多的人走進博物館觀賞，更好發(fā)揮出數(shù)字化技術(shù)在古建筑保護中的運用優(yōu)勢，有效增強BIM技術(shù)的運用價值。

2.2.3 數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)在古建筑保護中的運用案例

古建筑保護中，相應(yīng)工作人員利用BIM技術(shù)來完成測繪工作，借助BIM軟件準確記錄古建筑的二維信息，構(gòu)建古建筑信息模型。將BIM技術(shù)運用在古建筑保護工作的測繪中，將模型中的數(shù)據(jù)更為直觀、形象的展示出來，準確記錄模型形體，由此得出相關(guān)的二維視圖，如：頂視圖、高度的平面圖，隨時進行剖切、標高等操作，自動生動所需視圖[3]。采用三維激光掃描技術(shù)，實時獲取三維點云數(shù)據(jù)，捕捉點直接繪制幾何體，對點云進行網(wǎng)格化處理，形成一個多面體表面，將眾多片連成面。對古建筑遺跡數(shù)據(jù)采集具體步驟為：①規(guī)劃設(shè)計圖：根據(jù)古建筑三維模型，獲得相應(yīng)的場景布局圖，了解大致布局，對整體有一個直觀的認知；②提取輪廓線，根據(jù)已有資料，獲取古建筑實體的布局數(shù)據(jù)信息，如利用航拍圖，掌握場景的地形特點；③突出古建筑細節(jié)，提高場景逼真度，采用貼圖代替模型，利用數(shù)碼相機進行實地拍攝，從而得到道路、草地、建筑物、各個設(shè)施等紋理信息。

數(shù)據(jù)處理具體流程為：①借助平面圖形處理軟件進行紋理處理，及時去掉陰影部分，提高貼圖的清晰度；②分析效果圖，對于繪制好的樣條加上輪廓，提升其立體效果，將不透明的貼圖保存在紋理庫中，便于隨時查閱和管理，可直觀地指導(dǎo)工作人員，促進古建筑保護工作的有效性。

2.3 古建筑文化保護的宣傳

(1)工作人員利用數(shù)字化技術(shù)構(gòu)建古建筑數(shù)據(jù)庫，提高人員對數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)的運用能力。

(2)采用信息技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)，廣泛搜集相應(yīng)的工作信息，及時構(gòu)建有效的古建筑實體三維模型，依據(jù)歷史文獻信息，掌握與古建筑構(gòu)成有關(guān)的構(gòu)件類型、尺寸要求、材質(zhì)、主要技術(shù)等內(nèi)容，全面掌握古建筑保護工作信息。

(3)開展“保護古建筑、弘揚傳統(tǒng)文化”的主題活動，活動現(xiàn)場，給大眾普及古建筑文化保護的專業(yè)知識。加強網(wǎng)絡(luò)宣傳，便于人們提高對古建筑歷史文化的了解。比如，帶領(lǐng)人們進行實體考察，一起參觀古建筑遺跡，在此環(huán)節(jié)，利用多媒體展現(xiàn)古建筑的原貌，促進歷史文化再現(xiàn)，使得人們對古建筑文化保護及數(shù)字化技術(shù)運用有了更為深刻的感悟。

3 結(jié)束語

古建筑是中華文化的主要體現(xiàn)，工作人員積極運用數(shù)字化技術(shù)保護古建筑，構(gòu)建三維模型，數(shù)字化技術(shù)廣泛運用在古建筑特征分析和單點定位測量等工作中，提高了工作效率。進行古建筑遺跡在再現(xiàn)，制定有效的古建筑保護計劃，讓公眾更多地了解特色鮮明、底蘊豐厚的古建筑文化，開展古建筑文化傳承活動，促進古建筑保護信息共享，增強公眾對古建筑的保護意識。