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古建筑三维重现

古代建筑是中国文化的一个重要组成部分,承载了大量的文化元素和历史内涵,由于不同时期的历史或技术原因,导致了很多古建筑都没有或缺少完整的图纸。这对于古建筑领域的研究和保护都带来了很大的困难。我们采用三维数字化技术和3D打印技术的综合应用,以近百万点/秒的数据采集量可以将古建筑的所有结构信息采集进计算机,从而制作出该古建筑准确、完整的现状图纸及现状点云数据库,甚至做成微缩模型、构件仿制品、异地原比例重建。三维数字化和3D打印技术在国际上已经成为古建筑四有工作、古建筑研究、古建筑保护及修缮不可缺少的辅助工具。

一、三维数据的采集及数据库建立

古建筑全貌现状三维信息采集及数据库建立:目前在四有化过程中针对古建筑都进行了测绘及图纸绘制工作。但以往的测绘方式和图纸只能反映建筑的结构形式,由于中国木构建筑结构的特殊性,现存的古建筑梁架结构都存在变形情况,而这些重要的变形数据传统的测绘手段却难以准确获得。三维激光扫描技术可以在短时间内以海量点的形式对古建筑进行数据采集,后期可以通过专业的软件利用这些海量数据绘制出古建筑的现状图纸或生成现状模型。

古建筑中木雕、砖雕等结构件的精准数据采集及开发:中国传统的古建筑大量采用木雕、石雕作为装饰这些雕刻寓意深远且做工精美,在漫长的历史岁月里,人为及自然原因导致了很多雕刻正在慢慢消失,采用更高精度的白光、蓝光等扫描仪可以将这些内容进行数字化的提取,形成数据档案,甚至做成专业的不同门类的数据库。

这样的数据不仅仅在学术研究方面能够带来大量的帮助,通过专业的操作软件及高精度的3D打印技术还可以将这些雕刻精准的复制出来,在具体的工程维修、仿建等方面也会有积极的促进作用,通过对其文化元素的提取,还可以结合当代工艺美术领域,创意出不同材质、规格、类型的衍生产品,带动一方经济。下图为古建筑现状图

二、古建筑的安全性监测报告及预警分析

中国现存大量明清古建筑,在局部地区甚至保存下来宋、唐、汉等更加久远的建筑堪称国宝。经历漫长的岁月,地形变化、自然侵蚀、人为等因素这些保存下来的古建筑都或多或少的存在沉降、倾斜、开裂等变形情况。有些变形已经对古建筑的安全构成了威胁。根据古建筑的不同现状,制定有针对性的方式方法来保护这些建筑的安全性是至关重要的,但这些建筑绝大部分都没有完整的现状基础数据。而要对古建筑进行安全性监测,完整、准确的现状数据是首先需要掌握的资料,我们利用三维数字化技术可以将这些建筑全面、完整的基础数据采集下来,今后可定期对这些建筑进行扫描并将历次的扫描数据同原始数据进行比对,掌握建筑全面的变化情况并可制定相应的安全预案。

三、古建筑的平移及异地重建的数据支持

随着城市的快速发展一部分古建筑影响到了道路、地铁、高架、旧区改造等市政项目的建设。为了既能保证古建的安全又不影响市政项目的实施一种建筑平移的技术正在越来越多的使用。由于古建筑本身的价值所在,完好无损是平移的首要条件,因此,在平移的前、中、后各期的数据获取和变形分析变得尤为重要。

四、古建筑的文化内涵提炼及衍生产品开发

中国古建筑内外大量采用了寓意深刻的石雕、砖雕、木雕等作为装饰。将这些数据采集下来并利用3D打印或其他数字化精加工技术可以完整的将其复制并保存,后期可以根据需要由专业设计人员对这些内容进行开发就形成了不同价值的艺术衍生品。

 


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