数字技术在传统建筑保护中的应用研究

目前，一些传统建筑因自然风化、人为破坏、缺乏有效维护等因素所影响而日益破损，这在一定程度上就会给传统建筑的保护带来较大压力。基于此，要想改善现状，满足城市发展需求，当务之急就是要积极运用数字技术，不断加强对传统建筑的保护和修缮，如3D扫描、虚拟现实等数字技术，以此发挥出传统古建筑在城市发展中具有的独特文化传承作用和社会功能。

一、传统建筑三维扫描与模型构建中的应用

3D扫描技术是传统建筑保护中一种比较常见的数字技术之一。在具体应用时，主要通过利用高精度三维激光扫描仪，来对古建筑的三维空间信息进行获取和分析，以便在此基础上生成高精度的三维数字模型，从而将古建筑的原貌和结构细节等进行全面展示，为后续修缮设计、虚拟展示等提供可靠的数据支撑。例如，黔东南某苗寨有着独特的历史文化渊源，包括苗族文化、传统文化风俗、中国民间艺术等，其原生态的建筑结构不仅层次丰富，繁杂多变，而且还具有一定的艺术鉴赏价值和文化传承意义，很适合数字技术介入。在实际应用时，首先要利用有RTK模块的无人机进行倾斜摄影，对木质吊脚楼建筑群体的整体风貌信息进行全面收集；其次，单体建筑风貌信息要运用无人机贴近飞行测量，和图像拍摄技术进行采集；最后，根据特征点匹配，运用实景三维重建系统还原黔东南传统建筑真实风貌，生成完整的建筑模型。

二、传统建筑形变情况检测中的应用

数字技术对传统古建筑物变形和损坏情况可以进行全方位的展现，以此为后续古建筑修缮措施的合理制定提供可靠的参考依据，从而最大化提高传统建筑的保护效率。例如，在对某古村落木雕楼建筑物墙体进行检测时，通过数字技术的有效利用，可以将其墙体表面存有的病害问题、平整度、垂直度等充分显现出来。在具体应用时，相关工作人员首要任务就是要将相关数据导入到 Trimble RealWorks 等数字处理软件中，然后再运用剪切工具切出待检测墙体，并经由基准面拟定、网格设置、限差设置等一系列流程后获得墙体检测结果。最后，还要通过彩虹图偏差进行分析，以此形成清晰、完整的图表，这样才能为后续建筑修缮工作的开展提供相应的数据支撑。

三、传统建筑修缮设计中的应用

对于传统建筑而言，定期的修缮对于延长其使用寿命，推动古建筑文化传承等都有着重要的作用。在具体执行时，为了确保修缮方案设计的合理性，相关工作人员可充分利用虚拟现实(VR)技术来实现这一目标。首先，要将3D扫描技术构建的数字模型导入到VR系统中，进以让方案设计人员更好的观察和体验传统建筑物空间，对其整体结构特点和存在的维修问题等予以全面了解，这样才能有利于修缮方案的模拟优化，做出完善可行的修缮决策。例如，在修缮某古村木雕楼建筑之前，相关设计团队就要积极运用VR技术对各个建筑单元进行沉浸式模拟设计。这样设计师就可全面、直观的观察和分析建筑物的结构特点，并在虚拟环境中对各种修缮方案的可行性展开仿真测试,，以此通过择优选取，制定出更具针对性与合理性的修缮策略，最大化发挥木雕楼建筑独有的文化传承作用和社会功能。另外，在在修缮设计过程中，除了3D扫描技术和AR技术的运用，还要重视数字化建模技术应用的重要性，即利用该数字技术对建筑物的数字模型进行仿真分析，以便实现对不同修缮方案的对比评估，确保最终修缮决策的可行性和效果。如在对某古村木雕楼建筑进行结构加固时，为提高修缮设计效率，工作人员可利用有限元分析法等数字化手段，对预先制定的加固方案进行全面模拟，进而对建筑物的整体荷载分布情况及关键构件的应力状态等展开全方位了解和评估，这样才能以此为依据优化设计方案，确保修缮效果。

四、传统建筑虚拟漫游展示中的应用

传统建筑数字化保护工作实施开展的前提就是要做好相应的展示，即遵循“以展促保”的原则，利用适宜的虚拟漫游展示手段来促进传统建筑的活态传承。一般情况下，虚拟漫游展示手段主要分为数字云虚拟漫游和 VR 虚拟漫游两种模式。在运用时，必须以点云数字模型构建为基础，再通过虚拟引擎和相关硬件设备的辅助，才能达让游览人员通过 3D 实景漫游了解传统建筑构造、空间布局、风貌特色等，从而真正到对传统建筑遗产实体全方位展示的目的。例如，某古村木雕建筑虚拟漫游展示过程中，相关工作人员首先要运用3D激光扫描技术构建木雕建筑群和单体建筑的点云模型，然后再使用 Scene VR软件直接导出建筑全景图，并通过数字云软件对获取的全景扫描照片进行虚拟漫游制作。这样游览人员就可根据自身需求，通过虚拟漫游全景扫描图片就可直观的近距离观看木雕楼建筑单体的木雕结构或壁画纹样等特点，从而在增强自身体验感的同时，更好的了解传统建筑文化，形成良好的古建筑保护修缮意识。

五、结语

综上所述，随着数字技术的不断发展，对于传统建筑遗产保护工作也提出了较高的要求。为了满足这种高要求，相关工作人员就要积极促进数字技术和传统建筑保护修复工作的有机结合，从而通过在传统建筑三维扫描和建模以及修缮设计、虚拟漫游展示、形变检测等方面的应用，更好的提高传统建筑遗产保护工作效率和质量，进而为传统建筑文化的良好传承打下良好基础。

文章来源：  《安徽科技报》   https://www.zzqklm.com/w/qt/35317.html