信息科技时代下古建筑数字化保护探究

2021-03-31汪星逸

居业 2021年7期

汪星逸

(徐茗珂泰州职业技术学院，江苏泰州 225300)

在传统的古建筑修复与保护的过程中，人们大多靠肉眼观测，用尺子测量，并且常常需要耗费大量人力物力资源，最终的测量结果却不够准确，不能够对古建筑实现精准化修复与保护。因此，为了快速、精准地完成建筑物的测量，通过引入数字化技术，高效实现测量建筑工程，并能够综合性地促进古建筑的保护与发展。

1 数字化技术的含义和特点

1.1 数字化技术的含义

数字化技术是伴随着计算机信息技术飞速发展而产生的一种辅助技术。这主要是指使用特定设备将外部信息(例如图像，文本和音频)转换为计算机可识别的二进制信息，以执行各种类型的后续信息处理任务[1]。古建筑保护主要是指对古建筑的相关信息进行识别和分类，并使用该信息来管理和保护建筑的技术。

1.2 数字化技术的特征

1.2.1 突破空间的界限

在数字展厅，参观者进入建筑物后，可以清楚地看到并触摸古老的建筑物，就像进入建筑物一样。同时，可以进入虚拟世界的古老建筑，感受“真实的虚拟”展览体验。

1.2.2 打破时限

通过最新技术，穿越时间的走廊，观众可以了解古建筑的发展和演变的历史。

1.2.3 突破传播速度界限

数字显示器将应用于互联网。互联网可以快速传播大量信息，将扩大古建筑文化价值的传播。

2 古建筑数字化保护的必要性

古建筑具有历史、科学、文化和艺术多种价值，而文物和古迹包含的历史文化信息是对古建筑最好的理解。通过基础研究和评估，可以识别并应用古建筑的核心价值，传播中华文化，弘扬民族历史。

首先，数字化技术已经发展成为古建筑保护领域的重要力量。近年来，随着科技的发展，将扩大数字技术在古建筑保护领域的应用，使古建筑的保护系统更加完善。并且，数字技术的使用极大降低了保护古建筑所需的人力物力资源。同时，使用该技术可以有效地提高保护工作的有效性，并减轻保护古建筑的巨大财务压力；其次，数字化技术可以提高数据处理的有效性。通过引入数字化技术，在古建筑的保护过程中，可以与计算机紧密集成，并且可以利用计算机的高计算速度、高质量精度来计算处理相关数据，研究相关测量结果，并运用到古建筑的保护过程中，提高保护效率，这将会大大提升建筑物保护的效果；最后，数字技术可以完善对建筑物的保护。传统的建筑物保护要求经验丰富的技术人员对某些保护任务做出判断，并且整个过程看起来很粗糙。使用数字技术后，可以获得有关古建筑的所有信息，因此后续工作将更加有针对性，施工过程中也不易出现数据纰漏，可以有效促进信息的精确性。

3 古建筑保护中数字化技术的应用

数字化技术作为一种新型的技术，对于古建筑保护具有重要意义，具有强大的功能[2]。首先，数字化技术可以用来保存珍贵的古建筑文物信息，以便对其进行永久性和真实性的保护。同时，它为研究古建筑提供了准确而详尽的信息。另外，数字化技术下的古建筑保护也可以是一种数字显示方式，可以供游客享受参观体验，以减轻开放古建筑和保护古建筑的压力。最后，数字化技术还可以为古建筑中一些特殊的文物提供技术支持，例如壁画、雕塑和文字等重要保护对象。根据特定的使用要求，数据化技术下收集的数据可以根据不同的精度进行存档，保存好数据文件。

3.1 利用数字化获取有效数据

在古建筑保护的过程中，利用数字化技术采集相关数据，将收集的数据以数字格式存储在数据平台库中，同时，以备份模式把这些数据存储在对应的云盘中，以确保数据的安全性。另外，数字技术有利于动态文物的保护与发展。在动态文物保护的实际过程中，通过在每个阶段定期收集数据，可以比较不同时间在同一地点的文物数据，查明文物材料的位置和破裂程度，以及进行多次迭代。这种数字化的研究模式，节省了大量劳动力，为恢复文化财产的初步研究提供了指导方向。并且，还为维修工作提供了大量的指导材料，以提高维修的准确性，这为动态文物保护提供了高效率和低成本的可行性。

3.2 利用数字化技术进行评估

在古建筑保护中运用数字化技术，可以有效对古建筑进行历史数据分析与研究。根据每个时期收集的文物数据与大数据相结合，分析这些数据背后存在的问题，找到解决问题的关键，为创造性地解决文物的介入保护问题提供了强大的技术支持。基于收集的文物数据，运用传感器技术收集和比较天气、湿度与温度的环境数据，并基于大数据分析和挖掘，获取文物材料的过程变化，并能够准确地了解环境的变化。因此，可以根据环境的变化准确地预测文化财产的物质变化，并采取及时有效地预防措施。整个过程就是收集文物资料，基于智能感知，并利用无损检测技术，对博物馆内文物的健康状况和其影响因素进行定量监测与分析，了解文物的特性，并对其进行预防性保护。实现并形成一套完整的“监视-评估-预防-保护”过程。

3.3 利用数字化技术修复古建筑

在古建筑的保护过程中，可以利用数字化技术，通过对古建筑的测量和3D重建，探索与发现细节不完整或损坏的古代建筑物，并根据古建筑的原貌与特征进行修复。例如，可以利用形状匹配技术，在修复过程中提取空间表面上的轮廓线，并根据轮廓线的匹配结果，与实际古建筑进行对比验证，可以精准、高效地修复损坏的建筑部件的接缝。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编辑，最大化地还原古建筑原型。最后，利用三维计算机模型，将之前的模型发送到快速原型制作设备，对微型建筑物进行物理检查，并提供准确的科学数据用于研究文物和保护文物，以促进古建筑的修复过程顺利开展。

3.4 利用数字化技术进行研究

古建筑的修复与保护是一项长期工程，需要在实际的保护过程中不断利用数据进行分析、假设并得出结论。通过对数字模型的运用，加以数据分析，对比实际建筑物，基本检查这些数据与实际的相关性，这些数据为修复技术范围提供了参考，为研究古建筑的修复与保护提供数据支撑，具有实际转化价值[3]。由于数据模型包括众多相关研究信息，例如工程数据、材料数据和过程数据，这些信息是研究古建筑的基础，研究人员根据相关信息，研究了古建筑在特定环境下的不变与变化之处，为进一步保护古建筑提供基础数据支撑。

3.5 利用数据化向公众呈现文物

利用数字化技术修复和保护古建筑，不仅可以更好地再现历史文物的建筑美，还能向众人展示古建筑这道美丽的历史风景。近年来，国家越来越重视对于文物的修复与保护，古建筑作为我们中华民族的重要历史文物，展现着我国特色的历史风采。并且，伴随近年来旅游热的大潮，许多游客热衷参观文物，这极大地促进了古建筑文化的发展，但是，由于游客人数太多，在现场观摩古建筑时很可能造成一些文物的破坏，影响古建筑文化的完美呈现。当然，有些古建筑的毁损破坏是由于历史太过悠久的原因，因此，需要利用数字化技术，修复古建筑，向公众更好地呈现历史文物，并保护好这些历史悠久的文明产物。因此，可以利用数字三维建筑模型，向公众展示相关历史文物的重要信息，扩展了特定历史文物的信息量。结合大量的数字显示方法，公众既可以直观地领略古建筑的建造之美，也可以更加方便地了解相关历史文物信息，全面地了解和感受古建筑的丰厚历史文化底蕴。