BIM技術(shù)在古建筑保護中的應(yīng)用探討

雷興勇

揚州古典園林建設(shè)有限公司 江蘇揚州 225000

BIM技術(shù)又稱之為建筑信息模型，其主要就是利用數(shù)字化構(gòu)建模型，將現(xiàn)實世界中的實際物體呈現(xiàn)出來，其中包括了建筑信息、機電信息、空間的關(guān)系等等，能夠為相關(guān)工作人員提供可靠的信息依據(jù)，減少因人為失誤造成的偏差，使整個工作的效率及質(zhì)量得到有效提高。將BIM技術(shù)應(yīng)用到古建筑保護中，能夠以數(shù)字化的形式將古建筑的整體情況展示出來，幫助工作人員更好的對其進行保護和修復(fù)，使古建筑所蘊含的歷史文化、思想精神及技術(shù)工藝得到傳承，為我國民族文化及建筑業(yè)的發(fā)展提供有利環(huán)境。通過深入分析BIM技術(shù)在古建筑保護中的應(yīng)用，有利于發(fā)揮BIM技術(shù)的功能作用，使古建筑保護的工作水平得到有效提升[1]。

1 BIM技術(shù)在古建筑保護中的應(yīng)用價值

與傳統(tǒng)的信息采集手段相比，BIM技術(shù)在采集建筑信息方面具有更大的優(yōu)勢，能夠充分反映出古建筑的整體情況。在掌握古建筑信息后，利用軟件對古建筑進行三維模擬，以此實現(xiàn)對古建筑真實尺寸的記錄。雖然我國對BIM技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)積累一定的經(jīng)驗，但是整個過程依舊存在諸多不足之處，需要學(xué)習(xí)發(fā)達國家的理論知識及應(yīng)用思想，便于發(fā)揮BIM技術(shù)在古建筑保護及傳承中的作用。

由于古建筑受到人為及自然等因素的影響，古建筑的空間尺度是不規(guī)則的，以致三維建模存在較大的難度，無法將建筑特征充分展現(xiàn)出來。在這種情況下，可以利用BIM技術(shù)結(jié)合古建筑的真實尺寸，以1:1的比例尺寸構(gòu)建一個仿真的建筑模型，且能夠繼承古建筑的歷史信息，使古建筑的尺寸大小及各種信息得到再現(xiàn)。同時，將BIM技術(shù)與其他信息技術(shù)相融合，能夠建立古建筑保護及傳承研究數(shù)據(jù)平臺，將古建筑的地域、外貌、形狀及其歷史文化價值展示出來，幫助相關(guān)的科研人員對其進行保護和管理，結(jié)合數(shù)據(jù)信息對其進行維護和復(fù)建[2]。

2 BIM技術(shù)在古建筑保護中的具體應(yīng)用

2.1 信息采集

在古建筑的信息采集方面，其主要目的就是對古建筑的歷史文化信息及實體空間信息進行采集。就歷史文化信息的采集來講，整個過程具有一定的復(fù)雜性，需要在進行文獻查閱、實地考察的基礎(chǔ)上，以人工分析方式整理出相關(guān)的屬性信息。一般古建筑的歷史文化信息包括了古建筑的材料、結(jié)構(gòu)、工藝、時代信息、地域特征及當(dāng)時人文社科等各方面所體現(xiàn)出來的價值；就實體空間信息的采集來講，需要充分利用三維激光掃描儀等電子技術(shù)手段，以最短的時間構(gòu)建起古建筑表面點云數(shù)據(jù)，在得到表面點數(shù)據(jù)后，通過集成處理數(shù)據(jù)獲取古建筑的三維模型。一般古建筑的實體空間信息包括了建筑的方位、大小、尺寸及形狀等等[3]。

2.2 模型構(gòu)建

在進行模型構(gòu)建的時候，主要就是在運用BIM軟件的基礎(chǔ)上，采用GIS技術(shù)逆向建立古建筑的三維模型，之后借助其他軟件構(gòu)建古建筑的“群”模型，最后從前往后構(gòu)建精確的古建筑三維模型。在模型構(gòu)建之前，應(yīng)充分掌握古建筑的相關(guān)信息，比如古建筑中各個構(gòu)件尺寸的大小，以及古建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式等等，通過輸入界面將這些參數(shù)輸入進去。同時，在模型構(gòu)建的時候，需要對這些參數(shù)進行總結(jié)，做到舉一反三，將其整理成一個系統(tǒng)性的數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)庫生成古建筑構(gòu)件所需的參數(shù)，便于在每一次模型構(gòu)建的時候，自動生產(chǎn)并提供模型所需的關(guān)鍵參數(shù)。

2.3 屬性信息錄入

古建筑模型涉及到的內(nèi)容較為豐富，其中的屬性信息較多，比如古建筑的原始材料、工藝結(jié)構(gòu)及時代地域特征，還有古建筑在人文社科等各方面體現(xiàn)出來的價值，以及構(gòu)件與構(gòu)件之間相匹配的數(shù)據(jù)。同時，屬性數(shù)據(jù)也包括了古建筑的原始圖紙、文獻記載、修繕記錄、復(fù)建記錄、管理信息、影音資料及周圍環(huán)境信息。這里就以一個例子進行說明：在進行屬性信息錄入的時候，系統(tǒng)根據(jù)用戶輸入的物理信息、材質(zhì)信息及構(gòu)造信息對古建筑進行備注，且錄入的屬性信息和已有的空間信息都存儲在一個數(shù)據(jù)庫。由于數(shù)據(jù)庫中的信息涉及到古建筑的各個構(gòu)件及構(gòu)件之間相匹配的尺寸大小，一旦某個信息出現(xiàn)變動，那么其他信息也會出現(xiàn)變化，這就充分體現(xiàn)出各個信息之間具有較為緊密的聯(lián)系[4]。

2.4 VR虛擬展示

作為一種新的計算機技術(shù)，虛擬現(xiàn)實技術(shù)能夠構(gòu)建一個虛擬的空間，將現(xiàn)實世界的實際物體在虛擬空間中再現(xiàn)。在具體的應(yīng)用過程中，主要就是在計算機模擬狀態(tài)下，建立一個虛構(gòu)的三維空間，之后技術(shù)人員可以參與在屏幕上形成一個人與環(huán)境共處的虛擬情景，使人能夠充分感受到現(xiàn)實所感受到的一切，比如人的聽覺、人的視覺及動作等等，能夠與現(xiàn)實世界相聯(lián)系。

在利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建虛擬環(huán)境后，將古建筑的BIM模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入到虛擬情境中，之后利用虛擬眼鏡就能夠得到交互式的感受。在構(gòu)建虛擬現(xiàn)實情境的時候，普遍是按照以下幾個步驟開展工作：①資料收集。包括實地考察、相關(guān)文獻資料等等。②模型構(gòu)建。在模型構(gòu)建的時候，涉及到建模方法及建模工具的選擇，以及建模后期的優(yōu)化。③視覺效果的創(chuàng)建。包括體積大小的把握、材質(zhì)的選擇及光線的處理等等。

3 結(jié)語

綜上所述，將BIM技術(shù)應(yīng)用到古建筑保護中，能夠快速建立三維動態(tài)模型，構(gòu)建數(shù)字化的信息資源庫，為古建筑保護及傳承提供更加可靠的信息支持。為充分發(fā)揮BIM技術(shù)在古建筑保護中的應(yīng)用價值，相關(guān)從業(yè)者要加強對BIM技術(shù)的應(yīng)用研究，結(jié)合實際情況對其進行合理運用，使古建筑保護的工作水平得到有效提高。