数字化模型对古建筑的推广
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摘要：古建筑作为传统文化的瑰宝，一方面反映了不同时代不同地域的文化思想和风俗习惯，另一方面也对建筑行业的发展有重要的启迪作用。传统的古建筑推广，除了实地观察古建筑遗址外，更多的是查阅历史文献中的记载。科学技术的发展革新了古建筑的推广方式，通过数字化雕刻技术将古建筑制作成模型，还原出古建筑的样式和形态，有利于古建筑文化的保护和传承。本文通过列举古建筑建立数字化模型的实例，分析了建筑数字化模型对于古建筑推广的积极意义。
关键词：数字化模型三维建模古建筑贴片纹理
一、引语
古建筑是传递文化信息的特殊载体，是反映某个地区一定时期思想文化和风俗习惯的艺术瑰宝，反映出人类历史文明的发展历程。因此保护和传承古建筑是当代人义不容辞的责任。在我国大多数古建筑中，其结构多采用木质结构，极易受环境变化的影响，此外人为因素也将影响古建筑的留存，古建筑的安全一度面临着严峻考验。随着科学技术的迅猛发展，对古建筑建立数字化的模型为古建筑的保护工作提供了新的途径。古建筑物建立起数字化的模型后有利于展示推广古建筑文化。
二、古建筑建立数字化模型的实例研究
近年来，数字化技术手段被广泛地应用于古建筑的推广中，比较著名的是故宫博物院与日本凸版印刷株式会社合作的“数字故宫”项目，此外还有浙江大学开发的敦煌石窟虚拟漫游与壁画复原系统，以及秦兵马俑博物馆与西安四维航测遥感中心合作的“秦俑博物馆二号坑遗址三维数字建模”项目等。这些项目的共同之处是均通过数字化的技术手段建立起了古建筑物的模型。三维的古建筑模型在古建筑的推广中比传统的相片展示方式有着更为直观的特点。因此，三维立体模型展示技术被广泛地应用古建筑物的展示推广中。
1故宫古建筑三维数字模型
故宫博物馆是反映了明清两超的紫禁城典型木结构宫殿，是中华民族珍贵的文化瑰宝，具有极高的艺术价值。建立故宫古建筑三维数字模型，对于研究中华民族传统的文化思想和历史有着非常重要的作用。故宫古建筑三维数字建模是利用三维扫描和数码摄影等技术手段采集了古建筑的相关数据资料，采用虚拟现实技术以及其它相关技术手段立体再现了文化瑰宝的原貌，这对于古建筑的研究和展示推广均有着促进作用。
2白马寺齐云塔三维数字模
在白马寺齐云塔的数字建模中，首先采用了GPS测设精密控制网来测定白马寺齐云塔的方位及各项坐标，然后利用三维激光扫描仪获取密集点云来建立数字化模型，再采用高精度的免棱镜全站仪测定某些特征点，最后将这些特征数据与三维激光扫描结果进行比对。该三维数字模型的建立，在点云拼接、数字建模以及数据分析处理方面为古建筑数字化建模工作提供了优良的方法和技术。
三、建立数字化模型对古建筑推广的意义
1建立数字化模型有利于探索古建筑原真性
在传统的古建筑物的保护、修缮和推广工作中，盲目地进行探索对建筑物造成了诸多难以复原的创伤。比如为了还原古建筑在繁盛时代的真实面貌，在缺乏数据和先进技术的情况下，拼凑出了不符合实际情况的还原方案，最终使得古建筑面目全非。随着科学技术的发展，在计算机中建立数字化的模型对于科学探索古建筑的原真性有着非常重要的意义。建立起数字化的模型后，便于采用多种复原方案对古建筑模型进行操作，且这些操作是可以被撤销的，以便于探索出最合理最具原真性的复原方案。古建筑的原真性越高，越有利于更加真实地展示古建筑的原有面貌，促进古建筑的推广和古建筑文化的保护与传承。
2建立数字化模型有利于解决地区开发与古建筑保护推广的矛盾
建立数字化的古建筑模型以后，便可通过虚拟现实技术对古建筑进行虚拟展示，从而应用于旅游产业。一方面，人们在接触古建筑的时候，可以减少对古建筑实体的扰动，另一方面，采用虚拟现实技术可以帮助人们增加对古建筑细节方面的了解。对于实体古建筑物中难以直接触碰的、细部不易观察到的部位，人们即使没有身临其境，也可通过现代化的技术手段了解这些精美绝伦的建筑。在传统的古建筑文化推广中，实体建筑一直是作为推广的主体资料，这也是为什么文物保护单位与建筑开发商频频爆发矛盾的根源所在。但是建立了三维的数字化模型后，古建筑的研究数据得以保留，在古建筑文化的推广中也有了更好的模型替实体，故建立数字化模型有利于解决地区开发与古建筑保护推广的矛盾。
3建立数字化模型有利于再现人类文明的辉煌
美国洛杉矶曾举办过一场的“古罗马重生”的数字展示，该数字展示由美国弗吉利亚大学完成，“古罗马重生”重现了古罗马城在公元320年鼎盛时期约7000座古建筑的风貌。这样的数字化模型在古建筑文化的推广中比实体的古建筑起到更好的推广作用。一方面，古建筑经受时代的变迁，多数已经支离破碎，难以展示辉煌时期的面貌，这对人们认识当时当地的思想文化和历史是有一定限制的，而数字化模型通过复原等手段能够再现人类文明的辉煌，使人们能更加充分的了解到人类文明的辉煌；另一方面，古建筑模型比实体建筑更加生动，人类借助数字化的建模手段以及先进的虚拟感应设备，可以身临其境地穿梭在三维的虚拟环境中体验感受过去的生活场景和氛围，从而更好地保存和展示出过往那些有价值却已不适应时展水平的生活方式。
4古建筑数字化模型启迪现代建筑行业
推广古建筑一方面是为了保护和传承古建筑文化，帮助人们了解过去历史时期的思想文化和历史，满足人们精神上对于文化的需求，另一方面，也是为了使人们认识到古建筑的建筑思想，启迪现代建筑行业的发展。众所周知，我国古建筑大多采用木质结构，其少数采用竹质结构，这些结构如何布置、如何支撑起较大的建筑实体、如何进行防护是值得现代建筑行业思考的。现代建筑行业多采用钢筋混凝土框架结构、网架结构、壳体结构等多样化的结构。而随着时代的发展和人们经济水平的提高，人们对于建筑行业和居住环境的期待越来越来，希望建筑结构和形式更加多样化，也强调人居观念，甚至可能追求建筑形式的复古化。因而建筑行业可能会需要用到古建筑中的一些建筑思想，建立数字化的古建筑模型能够帮助建筑工程师更好地认识到古建筑的建筑思想和理念，这无疑对启迪现代建筑行业是有利的。
四、结语
就古建筑建立数字化模型该项技术而言，已经运用较为成熟，并且有较多的优秀成果。古建筑建立数字化模型对于古建筑物的展示推广、保护和传承古建筑文化有着多方面的积极意义。但由于古建筑的多样化，统一的建模公式难以满足不同建筑物不同精细程度的还原要求，此外虚拟的数字化模型仍然与实体建筑存在差异，比如三维模型的颜色及纹理与原实体建筑的匹配程度问题。因此，为了更好地推广古建筑物、保护和传承古建筑文化，人们应当以建立数字化模型为着眼点，深入研究，探索更加精细化建模的技术。
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作者：何岩 高宁 单位：长春建筑学院
