古建筑測(cè)繪任重道遠(yuǎn)，實(shí)景三維建模技術(shù)是突破口？

摘要：經(jīng)過(guò)實(shí)景三維建模技術(shù)進(jìn)行三維重建的古建筑模型也為測(cè)繪行業(yè)帶來(lái)了極大的助力，相較于激光掃描儀和全站儀等硬件配置，通過(guò)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)和無(wú)人機(jī)設(shè)備的實(shí)景三維建模技術(shù)大大降低了測(cè)繪所需的外業(yè)成本。

作為世界文明古國(guó)，先輩們以勤勞和智慧給我們晚輩子孫留下大量寶貴的古建筑，這些包括重要?dú)v史信息的建筑遺產(chǎn)不僅僅是擋風(fēng)遮雨的住所，還傳承著不同民族、不同地區(qū)、不同信仰的精神與智慧，蘊(yùn)含著濃厚的歷史價(jià)值、人文價(jià)值和科研價(jià)值。

然而，古建筑自峻工之日起就開(kāi)始承受不同程度的腐蝕和破壞。自然環(huán)境中長(zhǎng)期的風(fēng)霜雨雪、雷擊冰雹，會(huì)不斷腐蝕和氧化建筑及其構(gòu)件的表面；地震、洪水、泥石流等自然災(zāi)害會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞建筑結(jié)構(gòu)。歷史長(zhǎng)河中的眾多戰(zhàn)爭(zhēng)、火災(zāi)、人口遷徙、城鎮(zhèn)化進(jìn)程、過(guò)度開(kāi)發(fā)等等人為因素也造成了諸多文物古跡的滅失。根據(jù)全國(guó)第三次文物普查的有關(guān)數(shù)據(jù)表明，不可移動(dòng)文物在幾十年間已經(jīng)消失了四萬(wàn)四千多處，均值每年至少滅失2000余處。

在古建筑、古民居、古村落不斷消失的當(dāng)下，對(duì)建筑布局、建筑形制、結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)件尺寸的全面測(cè)繪是保護(hù)和傳承建筑技術(shù)、工藝和價(jià)值的最基本、最有效的手段和方法。測(cè)繪可以獲得古建筑的具體數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，也是文物保護(hù)工作的最基本階段。

古建筑測(cè)繪的現(xiàn)況

我國(guó)古建筑測(cè)繪的方法部分還停滯在比較傳統(tǒng)的手工測(cè)繪階段，此類測(cè)繪依靠測(cè)繪人員具有一定程度的建筑學(xué)綜合素養(yǎng)，熟悉測(cè)繪對(duì)象的有關(guān)方式歷史、構(gòu)造、特點(diǎn)及其結(jié)構(gòu)知識(shí)；同時(shí)接觸式的手工測(cè)繪可能對(duì)歷史建筑導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)損害。因此，大大降低了古建筑測(cè)繪的效率。

目前，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用于古建筑測(cè)繪的先進(jìn)儀器有：全站儀、三維激光掃描儀等高精度硬件配置，這些設(shè)備利用激光反饋的特點(diǎn)直接獲得空間及物體信息，精度高且不需要觸碰文物古跡，但缺點(diǎn)是造價(jià)昂貴，便攜性差，后期制作繁瑣，處理后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)缺乏古建筑必要的紋理特征。

傳統(tǒng)測(cè)繪與現(xiàn)代測(cè)繪優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

傳統(tǒng)測(cè)繪

優(yōu)勢(shì)：無(wú)設(shè)備投入要求

缺陷：精度低、效率低、人力、物力成本高，容易對(duì)文物造成破壞

現(xiàn)代測(cè)繪

優(yōu)勢(shì)：高精度，高效率，低成本，測(cè)繪成果包括紋理特征，不接觸文物本身

缺陷：設(shè)備造價(jià)較高，后期制作繁瑣

和傳統(tǒng)測(cè)繪做法相比，基于圖像采集的實(shí)景三維建模技術(shù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：不接觸目標(biāo)本身，測(cè)繪設(shè)備造價(jià)低，后期制作簡(jiǎn)單且包括古建筑不同位置的有關(guān)紋路信息，精度可以滿足建筑測(cè)繪等等特點(diǎn)。實(shí)景三維建模技術(shù)的基本原理是通過(guò)拍攝多張連續(xù)的空中、路面數(shù)碼圖像，結(jié)合空間坐標(biāo)信息進(jìn)行計(jì)算機(jī)空三處理和建模，最終形成可視化或可編輯的三維實(shí)景模型。

經(jīng)過(guò)實(shí)景三維建模技術(shù)進(jìn)行三維重建的古建筑模型也為測(cè)繪行業(yè)帶來(lái)了極大的助力，相較于激光掃描儀和全站儀等硬件配置，通過(guò)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)和無(wú)人機(jī)設(shè)備的實(shí)景三維建模技術(shù)大大降低了測(cè)繪所需的外業(yè)成本。

對(duì)于古建筑而言，實(shí)景三維建模技術(shù)基于建模引擎算法，實(shí)現(xiàn)迅速、自動(dòng)化、全方面的實(shí)景三維精細(xì)建模，選用智能化低空無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量傳感器，進(jìn)行高分辨率的傾斜影像獲得與高精度實(shí)景三維模型重建，其精度達(dá)到厘米級(jí)，滿足古建筑數(shù)字化儲(chǔ)存和檢測(cè)的全部需求。

很多傳統(tǒng)的古鎮(zhèn)、古城等建筑因其規(guī)模龐大，建筑主體紋路繁雜，樓宇植被遮擋等原因造成測(cè)繪數(shù)據(jù)無(wú)法J確反饋。實(shí)景三維建模技術(shù)利用國(guó)際領(lǐng)先的無(wú)人機(jī)傾斜攝影測(cè)量技術(shù)，把它全面細(xì)致的展現(xiàn)了出來(lái)。

實(shí)景三維建模技術(shù)云計(jì)算平臺(tái)幾乎無(wú)限的內(nèi)存空間和強(qiáng)大算率，大大降低了實(shí)景三維建模技術(shù)三維重建的難度與時(shí)間，以及人工數(shù)據(jù)處理的成本?；谥悄芑瘓D像處理能力，影像數(shù)據(jù)的處理方式和效率也獲得了極大的提高，也讓我們能通過(guò)三維模型的方式去了解古建筑的歷史文化以及底蘊(yùn)。

在實(shí)景三維建模技術(shù)和現(xiàn)代化科技飛速發(fā)展的今天，古建筑測(cè)繪作為文化遺產(chǎn)保護(hù)的前提勢(shì)必會(huì)朝著更加便捷、更為便宜、更為J確的方向前行，勢(shì)必會(huì)影響文化遺產(chǎn)保護(hù)更為專業(yè)化、規(guī)范化。古建筑測(cè)繪工作任重道遠(yuǎn)，但卻大有作為。

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