在中華民族建筑史上，山西由于地理位置很特殊建筑群也特別的多，很多都具有重要意義，因而被譽(yù)為“中國(guó)古代建筑博物館”。

其中包括北岳恒山古建筑群、五臺(tái)山古建筑群、大同華嚴(yán)寺薄迎教藏殿、晉祠焦沼飛梁、渾源懸空寺、永樂(lè)宮三清殿、應(yīng)縣木塔、平遙古城、洪洞廣勝寺、太原文廟、蒲縣東岳廟等一系列古建筑。

由于長(zhǎng)期受到自然環(huán)境的作用，如風(fēng)化、淋雨、地震等及人為破壞等因素，導(dǎo)致大量的古建 筑逐漸地失去使用功能，甚至面臨嚴(yán)重的破壞。因此，其保護(hù)以及修繕工作越來(lái)越受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。

三維掃描讓文化和記憶綿延長(zhǎng)存

在數(shù)字化空間信息采集之前，文物保護(hù)和修復(fù)工作的測(cè)繪大多采用傳統(tǒng)測(cè)量和拍照結(jié)合的綜合手段，不僅花費(fèi)大量的人力物力，而且精度低、效果不理想。

三維激光掃描技術(shù)具有快速、精確、多方位等特點(diǎn)，不僅可以高精度采集現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，而且其提供的通用數(shù)據(jù)還可以做為后期規(guī)劃、制圖、資料存檔、變形檢測(cè)等工作的理想測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)源。

古建筑三維掃描數(shù)字化保護(hù)項(xiàng)目案例

項(xiàng)目概述：

文物保護(hù)中，建筑類容易受到火災(zāi)或者其他各種意外的破壞。對(duì)古建筑進(jìn)行數(shù)字化保存，能夠在后期出現(xiàn)不可避免的災(zāi)害時(shí)，進(jìn)行有效修復(fù)，對(duì)文物保護(hù)有非常積極的意義。

技術(shù)難點(diǎn)：

我國(guó)的古建筑在外型上主要由屋頂、屋身和臺(tái)基三部分組成，建筑的結(jié)構(gòu)有石塊和木質(zhì)。

其中80%以上是木質(zhì)結(jié)構(gòu)，細(xì)部臺(tái)基、立柱、斗拱和屋頂結(jié)構(gòu)繁雜，門窗和天花板方面形式繁多、圖案包羅萬(wàn)象，內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)容豐富。

正是因?yàn)槿绱?，?duì)這些古建筑的各個(gè)細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)全方位的保護(hù)和還原增加了極大的難度。

解決方案：

對(duì)于復(fù)雜的古建筑，采用三維激光掃描、無(wú)人機(jī)航拍等技術(shù)手段，綜合利用后期的多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)、色彩真實(shí)性還原技術(shù)、多尺度三維重建技術(shù)，可以全方位多角度地展現(xiàn)建筑原貌。

三維激光掃描儀在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，所得到的點(diǎn)云會(huì)受到周圍環(huán)境里諸多因素的影響而出現(xiàn)噪點(diǎn)和冗余數(shù)據(jù)。因此需要對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪等處理，經(jīng)配準(zhǔn)后形成點(diǎn)云整體模型數(shù)據(jù)。

▲ 古建筑三維掃描彩色點(diǎn)云漫游數(shù)據(jù)

通過(guò)點(diǎn)云數(shù)據(jù)可以建立三維立體模型，直接應(yīng)用于古建結(jié)構(gòu)的整體變形分析；也可以被進(jìn)一步制作成常用的二維線條和正射影像圖，應(yīng)用于局部構(gòu)件的變形分析、尺寸量取以及建筑輪廓線的勾繪等。

這些數(shù)據(jù)是進(jìn)行古建筑文物數(shù)字化保護(hù)的基礎(chǔ)，通過(guò)真彩色三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，可以清晰地展現(xiàn)建筑的梁柱結(jié)構(gòu)，對(duì)于建筑變形監(jiān)測(cè)及修復(fù)重建有重要指導(dǎo)意義。也可以在文物遭破壞后，為恢復(fù)古建的原貌提供參考依據(jù)。

數(shù)字建模讓文物保護(hù)更加直觀

古建筑數(shù)字化存檔

所獲得到的詳細(xì)數(shù)據(jù)信息，可進(jìn)行三維數(shù)字化存檔，可供專業(yè)人士信息讀取、研究或再設(shè)計(jì)等。

古建筑修繕復(fù)原依據(jù)

通過(guò)對(duì)三維數(shù)據(jù)的處理分析，可找到古建筑變形、殘缺的地方，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，可對(duì)建筑進(jìn)行變形修繕、破損修補(bǔ)或模擬復(fù)原等操作。

古建筑VR宣傳展示

通過(guò)結(jié)合VR技術(shù)手段，對(duì)古建筑加以文字介紹、語(yǔ)音配音講解以及情景動(dòng)畫等多種形式展示，實(shí)現(xiàn)了古建筑宣傳從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的過(guò)程。

古建筑3D打印文創(chuàng)衍生品

利用三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)得到的3D數(shù)字模型，或直接按照一定比例完成3d打印實(shí)現(xiàn)實(shí)景參觀，結(jié)合文創(chuàng)元素進(jìn)行設(shè)計(jì)美化后制作衍生品可供市場(chǎng)銷售等。

小結(jié)：

三維掃描技術(shù)可通過(guò)非接觸式的方式，對(duì)古建筑進(jìn)行快速、精準(zhǔn)、完整的三維信息和色彩信息的采集。大幅度節(jié)省了時(shí)間和人力，提高了工作效率，對(duì)古建筑保護(hù)工作起到了實(shí)質(zhì)性的推進(jìn)作用。

專業(yè)三維測(cè)量解決方案提供商

諾斯頓測(cè)量技術(shù)（北京）有限公司是一家以三維掃描數(shù)字化及三維測(cè)量服務(wù)為核心的高新技術(shù)企業(yè)。諾斯頓服務(wù)過(guò)多家國(guó)內(nèi)知名單位，具有豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，案例包括：云崗石窟三維掃描項(xiàng)目、山西稷王廟古建筑三維掃描項(xiàng)目、山西關(guān)帝廟古建筑三維掃描項(xiàng)目、五臺(tái)山景區(qū)三維掃描項(xiàng)目、龍門石窟三維掃描項(xiàng)目、國(guó)家電網(wǎng)三維可視化數(shù)字管理平臺(tái)數(shù)據(jù)供應(yīng)商、南方電網(wǎng)三維可視化數(shù)字管理平臺(tái)數(shù)據(jù)供應(yīng)商、中國(guó)中車數(shù)字化工廠項(xiàng)目、中石油中石化油罐容量計(jì)量項(xiàng)目、鞍鋼集團(tuán)數(shù)字化工廠三維項(xiàng)目、博物館三維掃描數(shù)字化項(xiàng)目、北京大劇院三維掃描項(xiàng)目、梅溪湖文化館三維掃描逆向工程、生命干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)園三維掃描項(xiàng)目、中石油庫(kù)數(shù)字化項(xiàng)目、故宮三維數(shù)字化、《八佰》、《囧媽》、《小小的愿望》、《超時(shí)空同居》等。

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