新兴技术在古遗址数字化改造中应用——以塞维利亚圣奥古斯汀老修道院前院大门为例

由建筑大师HERNAN Ruiz设计的塞维利亚圣奥古斯汀老修道院前院的大门早已破碎，为对该建筑遗产提供数字化保护以及方便未来人们更详细地了解它们，对其进行了虚拟重建。

西班牙塞维利亚大学建筑和建筑科学研究所（IUACC）的洛克-安古罗团队利用数字摄影测量、逆向工程、BIM和可视化编程等新兴技术对从文献资料中获得的数据进行了分析，得到建筑遗产的一个3D数字模型。由于研究对象经过多次重建，并已经被分解成碎片，为将物体还原到它的整体状态，避免碎片的去文本化，洛克-安古罗团队的工作方法主要是通过两条工作线来展开的。一是利用摄影测量法收集数据建立数字模型；二是分析和系统化文件，将它们与数据库联系起来。最后这两项工作最终融合在HBIM模型的创建过程中。

洛克-安古罗团队使用SFM（Structure From Motion）技术对通过照片收集的数据和捕获的度量进行处理，来获取高精度和多细节的点云。使用工程领域中常见的构建新体系结构的计算机工具——建筑信息建模（BIM）技术对HERNAN Ruiz同期的设计手稿中其他类似此遗产建筑的相似设计或元素进行比对和分类，以实现HBIM信息模型的链接。为构建数字模型，洛克-安古罗团队采取了两步法。首先利用摄影测量软件（Wavefront）将点云转换成三角形网格，对碎片区域中不必要的点进行过滤和去除，采用Meshlab进行处理新生成的网格，处理点云中的信息。第二步是使用数字捕捉技术来捕捉碎片的多个平面，同时用逆向工程来提取每个部件的基本几何结构，来确定组成建筑不同平面的主要元素。根据对齐网格模型提供的几何图形，在CAD环境中通过不同的碎片创建门户的信息模型。通过Autodesk Revit，使用其中的图形算法编辑器（Autodesk Dynamo）有效和自动地管理BIM模型和数据库之间的信息流，创建门户的HBIM。

该研究使用新技术记录、分析和创建有效的3D数字模型，提出了一种未来解决验证因信息缺失而假设各组件位置的方案可能性。同时，还能将图形对象转变成信息模型，并将所有相关文档和数据与它相关联。此项目研究的目的是希望能为其他面临严重消失危机的建筑遗产的保护和重建提供一个有用的工具和新的保护方式。