古建筑数字化保护与推广

马珂研，潘毅，靳俊山

（西北民族大学）

1 引言

古建筑是中华民族历史和文明的见证与载体，是我国古代思想文化和风俗习惯的反映。我国的古建筑与西方古建筑不同，我国的古建筑大多采用木材建造，由于材料的特殊性，所以易受环境的影响。随着科技与经济的发展，人们对于古建筑的保护意识也显著提高。由于年代久远加之人为破坏，建筑的修复变得越来越复杂，同时也有大量岌岌可危的古建筑需要被保护。保护古建筑就是保护历史悠久的中华民族文化，是每个中国人责无旁贷的义务。

2 数字化技术的概述

数字化是将许多复杂多变的信息数据转化为可以编码的数字，再将这些数字信息构建起合适的数字化模型，把它们转化为二进制代码，并输入计算机内部，再进行统一处理，这个过程就是数字化基本程序[1]。古建筑的数字化就是将建筑实体各个构件的尺寸信息转化为计算机中的数据。通过计算机对数据的处理在计算机中创建起建筑的三维模型，从而对古建筑进行数字展示、保护、数字修复等工作。数字化技术在对古建筑的保护与推广中，具有即时、虚拟、仿真、游戏化、沉浸感等特点。

3 古建筑数字化的意义

3.1 有利于古建筑保护

中国的古建筑大多采用木材建造，由于材料的特殊性，受环境的影响较大，随着时间的推移，建筑物必然会发生某种变化；此外还有不可预测的自然灾害和人为因素的损坏。

中国的古建筑和近现代的仿古建筑是中国的历史见证，代表了中国建筑的发展历程。随着经济与社会的发展、城市化进程的快速推进以及旅游资源的大量开发使得古建筑受到了许多人为因素的损坏，古建筑文化遗产的保护面临着严重的情势。

使用纸质文件来记录古建筑尺寸、结构、历史等的方式，这些纸质文件占据空间、不易保存、不方便查阅。二十世纪六七十年代，摄影摄像等技术的发展使得文化遗迹信息的记录能以录像和相片的形式保存，但这些资料同样存在难以保存而且不够准确的问题[2]。数码摄影技术的发展使得古建筑可以以二维图形的形式保存，但这种方式也存在一些弊端。

近年来，数字化技术的迅猛发展为古建筑的保护与推广开辟了新的途径。数字化在很大程度上解决了上述的问题，首先在信息存储上就有很大的进步，不需要占用很大空间；其次数字化模型还具有高精度、高仿真度等优势。古建筑的修复、保护等工作可以借助数字化技术来提高效率，从而达到更好的效果。

3.2 有利于教学研究

对于古建筑教学来说，现在的教学还是停留在以书本上的二维图像为主，网络上的视频资料也不够清晰。由于社会经济和计算机技术的迅猛发展，传统的教学方式已经落后，并不能满足现代教学。教学手段应与时俱进，我们应该运用数字技术使古建筑教学更具即时性、游戏性等特点。比如VR 技术，我们可以利用这些技术让学生们身临其境，不需要走出课堂就可以近距离感受古建筑，对古建筑构造进行细致地观察。

3.3 有利于文化传播

古建筑数字化模型在古建筑推广传播中也会产生积极的作用。越来越多的人想要去了解古建筑，但只能通过图书、纪录片或者实地考察。图书、纪录片这种二维平面的资料是不能满足人们对于了解古建筑文化的更高需求。实地考察也会浪费时间和金钱。同时，政府加大了对古建筑的保护力度，很多重点保护的建筑物已经不允许参观者进入。

而数字化技术即可解决上述问题。创建好古建筑数字化模型后，便可运用虚拟现实技术对古建筑进行虚拟展示，从而应用于古建筑文化遗产的旅游产业[3]。虚拟展示的优势在于，当人们实地观赏古建筑时，可以减少对古建筑人为损坏，对于古建筑中难以观察的结构，也可以通过虚拟现实技术了解这些精美绝伦的细节。既满足了参观游览的需求，同时又不会对结构造成损坏。

4 古建筑数字化模型的实例

中国作为文明古国拥有众多的古建筑资源，如何更好地保护古建筑成为一个难题。毫无疑问，数字化技术在建筑保护领域提供了巨大的帮助。

数字化技术在古建筑领域被广泛的开发与应用。近几年来越来越多的相关学者把古建筑数字化技术作为一种新的保护手段与展示途径。比较著名的是故宫博物院“数字故宫”项目、敦煌莫高窟“数字敦煌”项目、白马寺云塔项目、哈尔滨圣· 阿列克谢耶夫教堂修复项目。

1）故宫古建筑数字化模型

故宫博物院是在明清两朝皇宫紫禁城的基础上建立的。是世界上规模最大、保存最完整的木结构宫殿建筑群，它是中华民族的骄傲所在，也是全人类的珍贵文化遗产[4]。故宫古建筑数字化模型首先运用了三维扫描、数码摄影等技术进行建筑基础数据的搜集，再利用虚拟现实技术再现了故宫古建筑群的原貌。这对于故宫古建筑群的研究和展示有着积极的促进作用，全方位的推进了数字化在故宫博物院的综合应用。

2）哈尔滨圣·阿列克谢耶夫教堂

哈尔滨圣· 阿列克谢耶夫教堂建于1931年，为哈尔滨东正教徒活动中心之一，是典型的俄罗斯式建筑[5]。测量主要利用了全站仪、三维扫描等技术，通过测、记、算、等方式得到建筑的基础数据。三维模型则主要利用草图大师、3Ds max 等三维软件进行创建。运用数字化技术全面复原了这座教堂。并在三维浏览动画的创建中融入了影视剪辑和镜头技巧，使数字化建筑看起来更加丰富、真实、生动。此项目对我国运用数字化技术保护古建筑具有非常重要的指导意义。

5 结语

数字化技术在古建筑领域的发展已经较为成熟，并且有很多实践案例。古建筑数字化模型对于古建筑的保护、推广以及修复有着非常重要的作用。本文简要概述了数字化技术；论述了数字化技术在古建筑领域的意义；列举了数字化技术在古建筑领域的应用实例。要想真正的保护与推广古建筑好需要全社会共同的努力，数字化只是其中的一种手段和技术，以数字化为落脚点，深入研究和探讨数字化技术在古建筑中的应用。希望更多的人能够参与到这项研究中来，建立起适合当代的多元化展示体系，提升文化软实力。