基于点云的古建筑信息模型建立研究
章功海 合肥市测绘设计研究院有限公司(安徽合肥230061)
摘要:三维激光扫描技术可实现对现实物体的快速观测,细节把握准确且作业效率高,在实际测量作业中应用广泛。本文研究了三维激光扫描技术和建筑信息模型技术(BIM)的融合,选取传统建筑陶然亭作为素材,利用扫描得到的点云作为原始数据,提取出完整的建筑信息,通过BIM软件平台系统化建模的方式,复刻、演绎我国的古建筑文物形制,从而形成包含参数的建筑设计素材,构建系统化模块化的数据库,形成封装化的建筑设计方案。通过这样的形式,提高建筑行业信息化数字化作业水平,促进文物保护事业的发展。
关键词:古建筑;信息模型;激光扫描;文物保护
一、建筑信息模型与中国古建筑形制
建筑信息模型(building information modeling,BIM)是以建筑工程项目的各项相关信息作为基础,进行建筑模型的建立,并通过数学信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息的技术[1]。作为一种多样化的技术手段,BIM主要应用于大型工程项目的建设管理中,实现了研究对象的数字化表达。在设计规划、市场运营及管道检测等多个领域,BIM技术展现出巨大的应用潜力。通过构建有效的三维渲染效果,突破了传统成图平面化、静态化的限制,提供了直观、动态的模拟演绎平台,为工程项目的全生命周期管理提供了有力支持。
中国作为一个拥有数千年悠久文明历史的国家,在其漫长的历史进程中,孕育了丰富多彩、辉煌灿烂的建筑文化遗产。这些建筑文化深受自然环境与人文精神的双重影响,逐渐形成了独特的风格与特色。具体而言,中国古建筑长期以砖瓦与木材作为主要材料,并采用“木构架”作为主导的结构形式。这一设计风格深刻影响着古建筑的构造方式,具体来说,其主要由立柱、横梁及顺檩等构件组成,并通过精巧的榫卯连接实现各部分的紧密结合,从而构建出富有鲜明特色的建筑框架[2]。无论是规模宏大的皇宫楼宇,还是精致小巧的水榭楼阁,这种形制在不同规模的建筑中均得到了充分的体现。
至我国封建社会末期,明清时我国古建筑呈现出全新的风貌。在此阶段,单体建筑的技术工艺与造型样式已趋于稳定,而建筑群落的组合布局与整体空间氛围的营造,则达到了前所未有的高度。具体而言,官式建筑在这一时期展现出显著的变化。斗拱的比例有所缩减,出檐深度相应减少,柱子变得细长且不再采用生起、侧脚、卷杀等传统做法。梁枋的比例显得更为沉重,屋顶原本柔和的线条逐渐消失,整体风格虽略显拘谨,却透露出稳重严谨的气息。建筑形式趋于精炼,符号性特征更为突出。至此,官方建筑的营造法式已完全确立并得以固化。
鉴于明清时期建筑遗存数量庞大且相关文献资料详尽可靠,该阶段的建筑为古建筑研究领域提供了不可或缺的宝贵素材。然而,随着时间的推移,众多历史建筑因自然风化与城市建设的双重压力而遭受破坏,使得对古建筑进行样式复刻与形制记录的工作显得尤为迫切。
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