基于三維激光掃描技術的古建筑保護方式
2022/06/24
古建筑不僅是古代人民智慧的結晶，還是古代歷史文化的傳承。在漫長的歲月中，古建筑飽受風霜， 或在風雨中消褪了顏色，或在時間的遷移中，建筑結構發生變形，內部梁板坍塌，永遠消失在人們的記憶中。
過去，人們對于古建筑的保護有限，大量沒有被列入保護范圍和無法進行修復的古建筑遭到嚴重的損壞。名人故居和古建筑頻頻被破壞的現象，引起了人們對于古建筑保護的諸多討論和思考。古建筑如何得到有效的保護和保存？
近年來，隨著測繪領域的不斷發展，三維激光掃描技術為古建筑保護提供了一種新的思路。三維激光掃描技術通過高速激光掃描測量的方法，大面積高分辨率地快速獲取被測對象表面的三維坐標數據，為快速建立物體的三維影像模型提供了一種全新的技術手段。
三維激光掃描技術能在不接觸古建筑的條件下，快速采集古建筑表面大量密集的點的三維坐標、反射率和紋理等信息，并通過ContextCapture等實景建模軟件，快速復建出古建筑的三維模型及線、面、體等各種圖件數據。
與過去古建筑測量方式相比，三維激光掃描不僅在測量方式上具有優勢，在測量安全性、準確性、測量速度和出具結果等上，也有傳統測量方式無法比擬的優點。
下面，我們以Trimble三維激光掃描儀為例，一起來看下古建筑三維模型構建過程。
1.點云數據獲取
Trimble是專為測量，建筑，工業和法證應用而設計的三維激光掃描儀，具有Trimble X-Drive技術，測量級自動整平和智能校準系統。此外，Trimble三維激光掃描儀還具有一鍵式操作，數據獲取自動化；100萬點每秒掃描速度；掃描成果是三維矢量，簡單直觀等特點。
![20210128164749_9965[1]](/uploadfiles/pictures/news/20220624113017_4799.jpg "20210128164749_9965[1]")
Trimble三維激光掃描儀工作流程與傳統測量技術有相似之處，主要過程和技術流程如下：
Trimble三維激光掃描儀最終采集的數據以點云和圖像的形式儲存在掃描儀設備里，運用Trimble RealWorks進行一定處理后，獲取建筑物的相對位置信息、尺寸、紋理和形狀，進而建立真實的古建筑空間數據模型。
2.點云模型建立
通過三維激光掃描儀得到古建筑表面的點云數據后，需要利用三維建模軟件建立三維模型。由于點云數據的特殊性，能直接將點云數據建成模型的軟件不多。目前，三維點云建模一般采用ContextCapture。
ContextCapture 是一款可由簡單的照片和/或點云自動生成詳細三維實景模型的軟件。
數碼相機、智能手機、激光掃描儀、航攝儀等儀器均可作為 ContextCapture的輸入數據源。
ContextCapture 的高兼容性，能對各種對象各種數據源進行精確無縫重建，從厘米級到公里級，從地面或從空中拍攝。只要輸入照片的分辨率和精度足夠，生成的三維模型是可以實現無限精細的細節。
古建筑三維建模的具體過程，請掃描下方二維碼，查看ContextCapture軟件教程教學：
ContextCapture軟件功能詳情：實景建模ContextCapture產品詳情及五大應用
3.三維可視化
借助 ContextCapture生成三維模型后，可以通過將古建筑模型進行優化和調整大小后，將古建筑三維模型發布到網絡上，讓觀賞者隨時都能在瀏覽器中查看。這種三維可視化的方式，既可以完整的保存古建筑的數據，還能減少古建筑在被觀賞時遭到破壞的風險。
發布3D模型的Web
發布至S3C Online
現階段，雖然三維激光掃描技術為古建筑保護提供了方式，但是古建筑保護仍然需要依靠國家立法和人們的悉心保護。在進行古建筑觀賞時，我們在感受古建筑傳承的古代歷史文化的同時，要肩負起保護文物的責任。
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