雷興勇
揚(yáng)州古典園林建設(shè)有限公司 江蘇揚(yáng)州 225000
BIM技術(shù)又稱之為建筑信息模型,其主要就是利用數(shù)字化構(gòu)建模型,將現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)際物體呈現(xiàn)出來(lái),其中包括了建筑信息、機(jī)電信息、空間的關(guān)系等等,能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作人員提供可靠的信息依據(jù),減少因人為失誤造成的偏差,使整個(gè)工作的效率及質(zhì)量得到有效提高。將BIM技術(shù)應(yīng)用到古建筑保護(hù)中,能夠以數(shù)字化的形式將古建筑的整體情況展示出來(lái),幫助工作人員更好的對(duì)其進(jìn)行保護(hù)和修復(fù),使古建筑所蘊(yùn)含的歷史文化、思想精神及技術(shù)工藝得到傳承,為我國(guó)民族文化及建筑業(yè)的發(fā)展提供有利環(huán)境。通過(guò)深入分析BIM技術(shù)在古建筑保護(hù)中的應(yīng)用,有利于發(fā)揮BIM技術(shù)的功能作用,使古建筑保護(hù)的工作水平得到有效提升[1]。
與傳統(tǒng)的信息采集手段相比,BIM技術(shù)在采集建筑信息方面具有更大的優(yōu)勢(shì),能夠充分反映出古建筑的整體情況。在掌握古建筑信息后,利用軟件對(duì)古建筑進(jìn)行三維模擬,以此實(shí)現(xiàn)對(duì)古建筑真實(shí)尺寸的記錄。雖然我國(guó)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)積累一定的經(jīng)驗(yàn),但是整個(gè)過(guò)程依舊存在諸多不足之處,需要學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國(guó)家的理論知識(shí)及應(yīng)用思想,便于發(fā)揮BIM技術(shù)在古建筑保護(hù)及傳承中的作用。
由于古建筑受到人為及自然等因素的影響,古建筑的空間尺度是不規(guī)則的,以致三維建模存在較大的難度,無(wú)法將建筑特征充分展現(xiàn)出來(lái)。在這種情況下,可以利用BIM技術(shù)結(jié)合古建筑的真實(shí)尺寸,以1:1的比例尺寸構(gòu)建一個(gè)仿真的建筑模型,且能夠繼承古建筑的歷史信息,使古建筑的尺寸大小及各種信息得到再現(xiàn)。同時(shí),將BIM技術(shù)與其他信息技術(shù)相融合,能夠建立古建筑保護(hù)及傳承研究數(shù)據(jù)平臺(tái),將古建筑的地域、外貌、形狀及其歷史文化價(jià)值展示出來(lái),幫助相關(guān)的科研人員對(duì)其進(jìn)行保護(hù)和管理,結(jié)合數(shù)據(jù)信息對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和復(fù)建[2]。
在古建筑的信息采集方面,其主要目的就是對(duì)古建筑的歷史文化信息及實(shí)體空間信息進(jìn)行采集。就歷史文化信息的采集來(lái)講,整個(gè)過(guò)程具有一定的復(fù)雜性,需要在進(jìn)行文獻(xiàn)查閱、實(shí)地考察的基礎(chǔ)上,以人工分析方式整理出相關(guān)的屬性信息。一般古建筑的歷史文化信息包括了古建筑的材料、結(jié)構(gòu)、工藝、時(shí)代信息、地域特征及當(dāng)時(shí)人文社科等各方面所體現(xiàn)出來(lái)的價(jià)值;就實(shí)體空間信息的采集來(lái)講,需要充分利用三維激光掃描儀等電子技術(shù)手段,以最短的時(shí)間構(gòu)建起古建筑表面點(diǎn)云數(shù)據(jù),在得到表面點(diǎn)數(shù)據(jù)后,通過(guò)集成處理數(shù)據(jù)獲取古建筑的三維模型。一般古建筑的實(shí)體空間信息包括了建筑的方位、大小、尺寸及形狀等等[3]。
在進(jìn)行模型構(gòu)建的時(shí)候,主要就是在運(yùn)用BIM軟件的基礎(chǔ)上,采用GIS技術(shù)逆向建立古建筑的三維模型,之后借助其他軟件構(gòu)建古建筑的“群”模型,最后從前往后構(gòu)建精確的古建筑三維模型。在模型構(gòu)建之前,應(yīng)充分掌握古建筑的相關(guān)信息,比如古建筑中各個(gè)構(gòu)件尺寸的大小,以及古建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式等等,通過(guò)輸入界面將這些參數(shù)輸入進(jìn)去。同時(shí),在模型構(gòu)建的時(shí)候,需要對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行總結(jié),做到舉一反三,將其整理成一個(gè)系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)生成古建筑構(gòu)件所需的參數(shù),便于在每一次模型構(gòu)建的時(shí)候,自動(dòng)生產(chǎn)并提供模型所需的關(guān)鍵參數(shù)。
古建筑模型涉及到的內(nèi)容較為豐富,其中的屬性信息較多,比如古建筑的原始材料、工藝結(jié)構(gòu)及時(shí)代地域特征,還有古建筑在人文社科等各方面體現(xiàn)出來(lái)的價(jià)值,以及構(gòu)件與構(gòu)件之間相匹配的數(shù)據(jù)。同時(shí),屬性數(shù)據(jù)也包括了古建筑的原始圖紙、文獻(xiàn)記載、修繕記錄、復(fù)建記錄、管理信息、影音資料及周圍環(huán)境信息。這里就以一個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明:在進(jìn)行屬性信息錄入的時(shí)候,系統(tǒng)根據(jù)用戶輸入的物理信息、材質(zhì)信息及構(gòu)造信息對(duì)古建筑進(jìn)行備注,且錄入的屬性信息和已有的空間信息都存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。由于數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息涉及到古建筑的各個(gè)構(gòu)件及構(gòu)件之間相匹配的尺寸大小,一旦某個(gè)信息出現(xiàn)變動(dòng),那么其他信息也會(huì)出現(xiàn)變化,這就充分體現(xiàn)出各個(gè)信息之間具有較為緊密的聯(lián)系[4]。
作為一種新的計(jì)算機(jī)技術(shù),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠構(gòu)建一個(gè)虛擬的空間,將現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)際物體在虛擬空間中再現(xiàn)。在具體的應(yīng)用過(guò)程中,主要就是在計(jì)算機(jī)模擬狀態(tài)下,建立一個(gè)虛構(gòu)的三維空間,之后技術(shù)人員可以參與在屏幕上形成一個(gè)人與環(huán)境共處的虛擬情景,使人能夠充分感受到現(xiàn)實(shí)所感受到的一切,比如人的聽(tīng)覺(jué)、人的視覺(jué)及動(dòng)作等等,能夠與現(xiàn)實(shí)世界相聯(lián)系。
在利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建虛擬環(huán)境后,將古建筑的BIM模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入到虛擬情境中,之后利用虛擬眼鏡就能夠得到交互式的感受。在構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)情境的時(shí)候,普遍是按照以下幾個(gè)步驟開(kāi)展工作:①資料收集。包括實(shí)地考察、相關(guān)文獻(xiàn)資料等等。②模型構(gòu)建。在模型構(gòu)建的時(shí)候,涉及到建模方法及建模工具的選擇,以及建模后期的優(yōu)化。③視覺(jué)效果的創(chuàng)建。包括體積大小的把握、材質(zhì)的選擇及光線的處理等等。
綜上所述,將BIM技術(shù)應(yīng)用到古建筑保護(hù)中,能夠快速建立三維動(dòng)態(tài)模型,構(gòu)建數(shù)字化的信息資源庫(kù),為古建筑保護(hù)及傳承提供更加可靠的信息支持。為充分發(fā)揮BIM技術(shù)在古建筑保護(hù)中的應(yīng)用價(jià)值,相關(guān)從業(yè)者要加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用研究,結(jié)合實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行合理運(yùn)用,使古建筑保護(hù)的工作水平得到有效提高。