数字化技术在建筑保护与设计中的应用研究

摘 要：在信息科技时代，数字化技术的发展与应用，为建筑保护与设计提供了新的技术载体。在数字化技术的应用下，建筑保护与设计正以互动性、沉浸性和构想性的方式实现，受到现代人青睐，并成为建筑保护设计现代化发展的重要方向。本文立足数字化技术，分析了数字化技术在建筑保护与设计中的应用特征及优势，并在此基础上，从搭建虚拟平台、生成数字化设计功能等方面阐述了数字化技术在建筑保护与设计中的应用策略。

关键词：数字化技术;建筑;保护;开发;策略

中图分类号：TU242 文献标识码：A 文章编号：2096-6903（2022）02-0007-03

0 引言

建筑物作为我国重要的文化载体，如何转变传统建筑保护与设计模式，在互动性、沉浸性的全新理念中，推进建筑保护设计现代化发展，成为新时期建筑保护数字化建设的重要内容。近年来，数字化技术发展迅速，在现代生产生活领域的广泛应用，充分体现了数字化技术的时代应用价值。在建筑保护设计数字化全新升级发展中，诸如VR等技术的应用加快了数字化发展进程，同时也正以全新的保护与设计模式，转变传统单一的发展形态。基于数字化技术下的应用，能够通过虚拟空间的架构，在身临其境的保护设计中，通过交互性、沉浸性和构想性的呈现导入，满足建筑保护设计需求。因此，数字化技术推动了建筑现代化保护设计，实现了全新的理念形态，现就相关应用作如下具体研究阐述。

1 数字化技术在建筑保护与设计中的应用特征

1.1 数字化技术实现全景式设计

数字化技术以信息采集与数据处理技术为载体，实现三维立体场景空间构建的全新技术。因此，数字化技术的应用是建筑保护与设计数字化建设的全新升级，能够在交互性与沉浸性的呈现方式中，满足保护设计的不同需求。近年来，虚拟情景成为一种时尚，受到越来越多人的青睐，也成为建筑保护设计的重要方向。特别是近年来，VR技术发展快速，在VR空间虚拟中，可以在虚拟情境中完成对真实建筑体的全景呈现，这种交互性、沉浸性的全新呈现方式，让数字化建筑设计得到全新升级。以某著名建筑保护设计为例（见图1）。该建筑在数字化设计中，依托VR-3D技术，打造了系列在线建筑结构元素。在“360°全景虚拟”空间设计之下，将该建筑结构以数字化的形式进行复制保存，并且通过对相关结构元素的有效设计，以更好的从整体性、局部性等方面，提高建筑数字化设计效果，满足建筑物的设计需求[1]。为此，数字化技术在建筑保护与设计中的应用，推进了建筑保护设计数字化的全新升级，是基于新技术下的现代化发展体现，打造了建筑设计的全新模式，具有十分重要的时代意义。

1.2 数字化技术实现“活态”式保护

当前，基数字化技术下的建筑保护，正以“活态”的鲜明方式，成为建筑保护数字化发展的重要内容。传统数字建筑在保护中，以平面保护设计为主，缺乏身临其境感的立体呈现，并且物态的静止性，削弱了建筑保护的层次性与全面性效果。但是，在数字化技术的应用之下，建筑保护能够在“360°”的呈现中，将静态之物以动态的全方位展现，实现了“活态”式保护。一方面，在“活态”保护之下，一种全新保护体系的生成，让静态之感在活态中得到全新展现，特别是对于建筑结构的损坏情况等进行有效呈现，能够实现“实时性”建筑保护;另一方面，对于不同的建筑，其结构的复杂性、场景的多元化，都要求数字化技术的应用，实现对不同结构要素的数字化检测保护，通过温度测量、损害程度远程监控评估等，实现了更加高效便捷的保护形态。如图2所示，是基于数字化背景下对于故宫博物院建筑结构的数字化远程保护监控，以更好地提高对建筑的保护效能。

2 数字化技术在建筑保护与设计中的实践策略

随着数字化技术的快速发展，基于数字化技术下的建筑保护与设计构建，正以全新的设计理念与形式，满足现代人对建筑保护的实际需求。因此，建筑物在保护与设计中，将数字化技术融入其中，将静态的建筑结构元素，在活态的展现中赋予了建筑温度、情感。对于建筑物而言，数字化技术的实践应用，关键在于虚拟建筑资源平台的搭建、数字化设计功能的生成，为建筑保护与设计创设良好环境条件。具体而言，数字化技術在建筑保护与设计的实践，主要在于以下几点：

2.1 搭建虚拟建筑资源平台，实现建筑数字化设计

建筑物在实现虚拟空间的架构中，需要搭建虚拟建筑资源平台，这是实现数字化技术实践应用的重要基础。首先，数字化虚拟空间的实现是基于信息采集与处理下的三维立体场景的构建。在虚拟馆藏资源平台的搭建中，能够将静态的物，在数字化的形态呈现中，以不同的形式及展现，满足三维状态下的设计需求。以某建筑设计为例。该建筑在设计在3D数字化技术的应用之下，打造了全新虚拟实现空间，构建了如图3所示的3D建筑设计模型，通过3D技术搭建了丰富的虚拟建筑设计资源平台，让设计能够在三维状态之下得到更加全面的呈现，而且可以基于移动终端实现“全景虚拟”。在3D虚拟设计中，可以看到高清的各个建筑体在不同场景、不同角度的展现，“零距离”状态下的建筑呈现，让建筑设计更加完备;其次，建筑设计转变传统设计思维，在传统数字化设计的基础之上，强化了对3D技术的应用，在虚拟建筑资源的构建中，满足了实际设计需求[2]。因此，在建筑保护与设计中，应在虚拟建筑资源的搭建中，实现对3D技术的有效应用，发挥数字化技术在建筑保护与设计中的重要作用。

2.2 生成全景远程保护功能

建筑物作为诸多结构要素的重要载体，在实现数字化保护的创设中，要始终以要素保护、安全保障为导向，强化全景远程保护功能的有效生成。（1）在交互性远程保护中，通过远程实时数字化监控，对各建筑结构要素实现有效监控保护，掌握建筑结构实际情况，进而更好地提高建筑保护效能。对于数字化技术，交互性是其重要的技术特质，通过VR辅助设备，远程端可以身临其境的“触摸”和了解建筑物情况，这种基于交互性的远程场景性保护，能够增对建筑结构的保护力;（2）在沉浸式保护模式中，引入人工智能技术。当前，人工智能与VR等技术的融合发展，成为建筑保护数字化发展的重要方向。在数字化保护场景中，将人工智能的“智能监测”“安全预警”等功能融入其中，能够更好地提高自动化保护能力，满足建筑安全保护需求;（3）在构想性保护中，可以引入个性自由想象空间[3]。也就是说，根据建筑物的保护需求，通过引入个性化的保护要素，提高对建筑物的保护效能。如针对建筑特性，从建筑物的外墙体稳定性、保护性等出发，实现对建筑全方位智能化保护，这也成为新的发展方向。68BAF01C-234D-4D63-B84F-D2898146ACFB

2.3 加快數字化团队建设

当前，建筑保护与设计正加快对数字化技术的应用构建，以满足新的发展需求。为此，为更好地实现数字化技术的有效应用，应加快数字化团队建设，在全新理念中，实现数字化建筑保护与设计平台的生成。一是要转变数字化思维，建设一支数字化队伍专门负责数字化技术的应用，加快虚拟建筑结构资源平台的建设;二是要强化高素质专业性人才的引进力度，特别是对于数字化技术人才，要加强人才培养力度，并通过建立良好的专业发展渠道，满足专业人才的发展需求，提高数字化建筑资源的建设积极性，为更好地适应时代发展需求，建筑保护与设计坚持以信息化发展为导向，立足专业化人才队伍建设，能够从时代发展的需求中获得新的发展成效。

3 结语

综上所述，时代在发展，新的信息科技产物，正改变着现代人的生活。数字化技术作为新的技术产物，在生产生活中的应用，充分体现了数字化技术的应用价值，同时也创造了新的载体模式。数字化技术在建筑保护与设计中的应用，实现了展览“交互性”“沉浸性”和“构想性”，满足建筑保护与设计的需求。无论是古建筑保护，还是现代建筑设计，均在数字化技术的应用尝试与探索中，构建全新的数字化发展模式，以更好地适应新的时代发展需求。在本文研究中，数字化技术在建筑保护与设计的应用，应充分利用数字化技术优势，通过搭建虚拟建筑结构资源平台、生成虚拟保护设计功能等措施，实现数字化技术在建筑保护设计中的有效实践。

参考文献

[1] 黄学军.古村落传统文化遗产的数字化保护与传承[J].人民论坛，2020（8）：140-141.

[2] 王余烈，苏欣，田昊.虚拟现实在遗址博物馆中的叙事展示与体验研究[J].南京艺术学院学报（美术与设计），2019（3）：45.

[3] 洪秋月.探讨VR技术在文物保护工作方面的应用[J].中国民族博览，2019（7）：228-229.

Application of Digital Technology in Building Protection and Design

WU Kangnan

（Shanghai TONTSEN Architectural Design Office， Shanghai  200000）

Abstract： In the era of information technology， the development and application of digital technology provides a new technical carrier for architectural protection and design. Under the application of digital technology， architectural protection and design are being realized in an interactive， immersive and imaginative way， which is favored by modern people and has become an important direction of the modernization of architectural protection design. Based on digital technology， this paper analyzes the application characteristics and advantages of digital technology in building protection and design， and expounds the application strategy of digital technology in building protection and design from the aspects of building virtual platform and generating digital design function.

Keywords： digital technology; architecture; protection; development; strategy

收稿日期：2021-12-15

作者简介：吴康楠（1997—），男，安徽宿松人，硕士研究生，建筑师，研究方向：建筑与城市设计学、建筑遗产保护、数字化建筑。68BAF01C-234D-4D63-B84F-D2898146ACFB