汪星逸

(徐茗珂泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 泰州 225300)

在傳統(tǒng)的古建筑修復(fù)與保護(hù)的過(guò)程中，人們大多靠肉眼觀測(cè)，用尺子測(cè)量，并且常常需要耗費(fèi)大量人力物力資源，最終的測(cè)量結(jié)果卻不夠準(zhǔn)確，不能夠?qū)沤ㄖ?shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化修復(fù)與保護(hù)。因此，為了快速、精準(zhǔn)地完成建筑物的測(cè)量，通過(guò)引入數(shù)字化技術(shù)，高效實(shí)現(xiàn)測(cè)量建筑工程，并能夠綜合性地促進(jìn)古建筑的保護(hù)與發(fā)展。

1 數(shù)字化技術(shù)的含義和特點(diǎn)

1.1 數(shù)字化技術(shù)的含義

數(shù)字化技術(shù)是伴隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)飛速發(fā)展而產(chǎn)生的一種輔助技術(shù)。這主要是指使用特定設(shè)備將外部信息(例如圖像，文本和音頻)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的二進(jìn)制信息，以執(zhí)行各種類型的后續(xù)信息處理任務(wù)[1]。古建筑保護(hù)主要是指對(duì)古建筑的相關(guān)信息進(jìn)行識(shí)別和分類，并使用該信息來(lái)管理和保護(hù)建筑的技術(shù)。

1.2 數(shù)字化技術(shù)的特征

1.2.1 突破空間的界限

在數(shù)字展廳，參觀者進(jìn)入建筑物后，可以清楚地看到并觸摸古老的建筑物，就像進(jìn)入建筑物一樣。同時(shí)，可以進(jìn)入虛擬世界的古老建筑，感受“真實(shí)的虛擬”展覽體驗(yàn)。

1.2.2 打破時(shí)限

通過(guò)最新技術(shù)，穿越時(shí)間的走廊，觀眾可以了解古建筑的發(fā)展和演變的歷史。

1.2.3 突破傳播速度界限

數(shù)字顯示器將應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)。互聯(lián)網(wǎng)可以快速傳播大量信息，將擴(kuò)大古建筑文化價(jià)值的傳播。

2 古建筑數(shù)字化保護(hù)的必要性

古建筑具有歷史、科學(xué)、文化和藝術(shù)多種價(jià)值，而文物和古跡包含的歷史文化信息是對(duì)古建筑最好的理解。通過(guò)基礎(chǔ)研究和評(píng)估，可以識(shí)別并應(yīng)用古建筑的核心價(jià)值，傳播中華文化，弘揚(yáng)民族歷史。

首先，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為古建筑保護(hù)領(lǐng)域的重要力量。近年來(lái)，隨著科技的發(fā)展，將擴(kuò)大數(shù)字技術(shù)在古建筑保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用，使古建筑的保護(hù)系統(tǒng)更加完善。并且，數(shù)字技術(shù)的使用極大降低了保護(hù)古建筑所需的人力物力資源。同時(shí)，使用該技術(shù)可以有效地提高保護(hù)工作的有效性，并減輕保護(hù)古建筑的巨大財(cái)務(wù)壓力；其次，數(shù)字化技術(shù)可以提高數(shù)據(jù)處理的有效性。通過(guò)引入數(shù)字化技術(shù)，在古建筑的保護(hù)過(guò)程中，可以與計(jì)算機(jī)緊密集成，并且可以利用計(jì)算機(jī)的高計(jì)算速度、高質(zhì)量精度來(lái)計(jì)算處理相關(guān)數(shù)據(jù)，研究相關(guān)測(cè)量結(jié)果，并運(yùn)用到古建筑的保護(hù)過(guò)程中，提高保護(hù)效率，這將會(huì)大大提升建筑物保護(hù)的效果；最后，數(shù)字技術(shù)可以完善對(duì)建筑物的保護(hù)。傳統(tǒng)的建筑物保護(hù)要求經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員對(duì)某些保護(hù)任務(wù)做出判斷，并且整個(gè)過(guò)程看起來(lái)很粗糙。使用數(shù)字技術(shù)后，可以獲得有關(guān)古建筑的所有信息，因此后續(xù)工作將更加有針對(duì)性，施工過(guò)程中也不易出現(xiàn)數(shù)據(jù)紕漏，可以有效促進(jìn)信息的精確性。

3 古建筑保護(hù)中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)字化技術(shù)作為一種新型的技術(shù)，對(duì)于古建筑保護(hù)具有重要意義，具有強(qiáng)大的功能[2]。首先，數(shù)字化技術(shù)可以用來(lái)保存珍貴的古建筑文物信息，以便對(duì)其進(jìn)行永久性和真實(shí)性的保護(hù)。同時(shí)，它為研究古建筑提供了準(zhǔn)確而詳盡的信息。另外，數(shù)字化技術(shù)下的古建筑保護(hù)也可以是一種數(shù)字顯示方式，可以供游客享受參觀體驗(yàn)，以減輕開(kāi)放古建筑和保護(hù)古建筑的壓力。最后，數(shù)字化技術(shù)還可以為古建筑中一些特殊的文物提供技術(shù)支持，例如壁畫(huà)、雕塑和文字等重要保護(hù)對(duì)象。根據(jù)特定的使用要求，數(shù)據(jù)化技術(shù)下收集的數(shù)據(jù)可以根據(jù)不同的精度進(jìn)行存檔，保存好數(shù)據(jù)文件。

3.1 利用數(shù)字化獲取有效數(shù)據(jù)

在古建筑保護(hù)的過(guò)程中，利用數(shù)字化技術(shù)采集相關(guān)數(shù)據(jù)，將收集的數(shù)據(jù)以數(shù)字格式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)平臺(tái)庫(kù)中，同時(shí)，以備份模式把這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)的云盤(pán)中，以確保數(shù)據(jù)的安全性。另外，數(shù)字技術(shù)有利于動(dòng)態(tài)文物的保護(hù)與發(fā)展。在動(dòng)態(tài)文物保護(hù)的實(shí)際過(guò)程中，通過(guò)在每個(gè)階段定期收集數(shù)據(jù)，可以比較不同時(shí)間在同一地點(diǎn)的文物數(shù)據(jù)，查明文物材料的位置和破裂程度，以及進(jìn)行多次迭代。這種數(shù)字化的研究模式，節(jié)省了大量勞動(dòng)力，為恢復(fù)文化財(cái)產(chǎn)的初步研究提供了指導(dǎo)方向。并且，還為維修工作提供了大量的指導(dǎo)材料，以提高維修的準(zhǔn)確性，這為動(dòng)態(tài)文物保護(hù)提供了高效率和低成本的可行性。

3.2 利用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行評(píng)估

在古建筑保護(hù)中運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)，可以有效對(duì)古建筑進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)分析與研究。根據(jù)每個(gè)時(shí)期收集的文物數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)相結(jié)合，分析這些數(shù)據(jù)背后存在的問(wèn)題，找到解決問(wèn)題的關(guān)鍵，為創(chuàng)造性地解決文物的介入保護(hù)問(wèn)題提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持?；谑占奈奈飻?shù)據(jù)，運(yùn)用傳感器技術(shù)收集和比較天氣、濕度與溫度的環(huán)境數(shù)據(jù)，并基于大數(shù)據(jù)分析和挖掘，獲取文物材料的過(guò)程變化，并能夠準(zhǔn)確地了解環(huán)境的變化。因此，可以根據(jù)環(huán)境的變化準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)文化財(cái)產(chǎn)的物質(zhì)變化，并采取及時(shí)有效地預(yù)防措施。整個(gè)過(guò)程就是收集文物資料，基于智能感知，并利用無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，對(duì)博物館內(nèi)文物的健康狀況和其影響因素進(jìn)行定量監(jiān)測(cè)與分析，了解文物的特性，并對(duì)其進(jìn)行預(yù)防性保護(hù)。實(shí)現(xiàn)并形成一套完整的“監(jiān)視-評(píng)估-預(yù)防-保護(hù)”過(guò)程。

3.3 利用數(shù)字化技術(shù)修復(fù)古建筑

在古建筑的保護(hù)過(guò)程中，可以利用數(shù)字化技術(shù)，通過(guò)對(duì)古建筑的測(cè)量和3D重建，探索與發(fā)現(xiàn)細(xì)節(jié)不完整或損壞的古代建筑物，并根據(jù)古建筑的原貌與特征進(jìn)行修復(fù)。例如，可以利用形狀匹配技術(shù)，在修復(fù)過(guò)程中提取空間表面上的輪廓線，并根據(jù)輪廓線的匹配結(jié)果，與實(shí)際古建筑進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，可以精準(zhǔn)、高效地修復(fù)損壞的建筑部件的接縫。它主要包括曲面模型的匹配和拼接，3D曲面模型的融合以及曲面的3D編輯，最大化地還原古建筑原型。最后，利用三維計(jì)算機(jī)模型，將之前的模型發(fā)送到快速原型制作設(shè)備，對(duì)微型建筑物進(jìn)行物理檢查，并提供準(zhǔn)確的科學(xué)數(shù)據(jù)用于研究文物和保護(hù)文物，以促進(jìn)古建筑的修復(fù)過(guò)程順利開(kāi)展。

3.4 利用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行研究

古建筑的修復(fù)與保護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)期工程，需要在實(shí)際的保護(hù)過(guò)程中不斷利用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、假設(shè)并得出結(jié)論。通過(guò)對(duì)數(shù)字模型的運(yùn)用，加以數(shù)據(jù)分析，對(duì)比實(shí)際建筑物，基本檢查這些數(shù)據(jù)與實(shí)際的相關(guān)性，這些數(shù)據(jù)為修復(fù)技術(shù)范圍提供了參考，為研究古建筑的修復(fù)與保護(hù)提供數(shù)據(jù)支撐，具有實(shí)際轉(zhuǎn)化價(jià)值[3]。由于數(shù)據(jù)模型包括眾多相關(guān)研究信息，例如工程數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù)和過(guò)程數(shù)據(jù)，這些信息是研究古建筑的基礎(chǔ)，研究人員根據(jù)相關(guān)信息，研究了古建筑在特定環(huán)境下的不變與變化之處，為進(jìn)一步保護(hù)古建筑提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

3.5 利用數(shù)據(jù)化向公眾呈現(xiàn)文物

利用數(shù)字化技術(shù)修復(fù)和保護(hù)古建筑，不僅可以更好地再現(xiàn)歷史文物的建筑美，還能向眾人展示古建筑這道美麗的歷史風(fēng)景。近年來(lái)，國(guó)家越來(lái)越重視對(duì)于文物的修復(fù)與保護(hù)，古建筑作為我們中華民族的重要?dú)v史文物，展現(xiàn)著我國(guó)特色的歷史風(fēng)采。并且，伴隨近年來(lái)旅游熱的大潮，許多游客熱衷參觀文物，這極大地促進(jìn)了古建筑文化的發(fā)展，但是，由于游客人數(shù)太多，在現(xiàn)場(chǎng)觀摩古建筑時(shí)很可能造成一些文物的破壞，影響古建筑文化的完美呈現(xiàn)。當(dāng)然，有些古建筑的毀損破壞是由于歷史太過(guò)悠久的原因，因此，需要利用數(shù)字化技術(shù)，修復(fù)古建筑，向公眾更好地呈現(xiàn)歷史文物，并保護(hù)好這些歷史悠久的文明產(chǎn)物。因此，可以利用數(shù)字三維建筑模型，向公眾展示相關(guān)歷史文物的重要信息，擴(kuò)展了特定歷史文物的信息量。結(jié)合大量的數(shù)字顯示方法，公眾既可以直觀地領(lǐng)略古建筑的建造之美，也可以更加方便地了解相關(guān)歷史文物信息，全面地了解和感受古建筑的豐厚歷史文化底蘊(yùn)。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展對(duì)于古建筑的修復(fù)與保護(hù)具有重要意義。在實(shí)際保護(hù)古建筑的過(guò)程中，可以充分結(jié)合數(shù)字化技術(shù)，利用數(shù)字化技術(shù)的特性與優(yōu)勢(shì)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與多媒體等多種手段，有效獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)。結(jié)合古建筑歷史文化特征，對(duì)相關(guān)問(wèn)題深層次研究，最大程度上還原古建筑的歷史文化形態(tài)，展現(xiàn)古建筑的文化魅力。