基于三维激光扫描技术的大型古建筑精细三维重建

大型古建筑文物结构复杂,数字化保护工作繁琐且沉重,而三维激光扫描技术作为测绘领域的一项高新技术,具有无接触测量、效率高等优点,将三维激光扫描技术应用到文物保护领域将成为精细、快捷的文物档案保护手段之一。以某大型仿古建筑为例,详细阐述了数据采集的技术和方法,结合在数据处理过程遇到的一些问题进行了探讨和总结。最终给出该建筑物的局部纹理映射图和各类效果图,为三维激光扫描技术在大型古建筑三维重建中的应用提供借鉴和参考。     

基于三维激光扫描技术的出水文物形态监测

近年来,三维激光扫描技术得到快速发展,在文物的形态监测领域的应用逐步深入.针对出水木质碎片体量小、材质易碎易破、自身形状不规则及出水后所处环境的骤变对其形态影响的方向、层级不易确定等问题,通过使用便携式关节臂三坐标测量机,对木质碎块不同时相的点云数据进行采集、精细三维建模、三维基准点确立、模型比较分析,探讨了三维激光扫描技术在出水船体木质文物形态监测中的应用.实验结果表明,以此提取不同时相木质碎块在相同位置的点、线、整体变形,精度可靠,可以为精巧细致文物的形态监测提供技术依据.     

基于三维激光扫描技术的古建保护分析与展望

三维激光扫描技术在古建保护工作中的应用问题是目前行业研究热点之一。阐述了三维激光扫描技术的兴起和三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用现状,对三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用进行了分析,指出目前应用主要集中在档案记录型及其三维可视化的层面。而进一步的应用,应结合古建保护具体工作,特别是将扫描结果用于逆向重建等古建保护的业务工作中。提出:三维激光扫描技术在古建保护中深层次的应用,首先要进行信息化建模,然后再进行虚拟现实、模拟修复的解决思路。     

从皮尺铅垂到三维扫描——浅谈古建筑测绘方式的更新

古建筑测绘不仅仅关系到作为文化载体的古建筑信息采集的有效性,还关系到古建筑文物的保护工作。从这个角度来讲,必须高度重视古建筑测绘技术。文章首先探析了古建筑测绘方式更新的必要性,总结和归纳了皮尺铅垂和三维扫描的优劣对比,在此基础上提出在古建筑测绘方式革新的过程中,应该充分利用现代科学的进步,以三维扫描为主以传统测量方式为辅,实现两者之间的优化组合,以便更加高效,更加合理的开展古建筑测绘工作,使得测绘质量和水平不断提高。     

大型古建筑文物三维数字化保护研究——以白马寺齐云塔为例

针对大型古建筑文物结构复杂,数字化保护工作繁琐而沉重的问题,提出融合多种精密测量技术的三维数字化方法．用GPS测设精密控制网来确定古建筑文物的空间坐标和方位;用三维激光扫描仪获取密集点云来构建精细三维数据模型;用高精度免棱镜全站仪精确观测特征点,与三维激光扫描测量进行精度的相互检核．以该方法在白马寺齐云塔数字化保护应用为例,详细阐述了外业数据采集的方法和技术,并在点云拼接、三维建模、数据分析等方面讨论了内业数据处理的方法与技术．     

基于徕卡Scanstation 2获取校园三维点云数据的研究

三维激光扫描技术作为一项新的测量技术,可以快速、高效、准确地获取测量目标的高精度点云数据,为测量数字化的发展提供了必要条件.文中主要介绍三维激光扫描技术的优点,并以黑龙江工程学院教学综合楼为例,阐述三维点云数据获取、数据处理的基本方法,验证将三维扫描技术用于校园可视化的可行性.     

古建筑构件及文化的本体模型设计及应用

为了减轻用户在检索信息过程中的负担,在信息检索中引入本体的概念.本体能够准确描述概念之间的内在关联,为人们提供全面而有效的信息.采用领域本体来表示和组织古建筑领域知识,建立一个集建筑构件、建筑文化和建筑结构为一体的本体模型.利用Java开发一个基于古建筑构件本体的检索系统,抽取本体中的同义词加入查询和检索中,通过实验结果表明不仅为用户提供了准确而全面的查询信息,而且提高了检索的准确率.     

基于激光雷达的建筑三维数字化技术应用研究

激光雷达(Li DAR)技术结合三维空间地理信息系统(3DGIS)在建筑数字化领域的应用,可以弥补现有建筑存档和保护方法存在的精确度不高、信息处理效率低等不足,3DGIS中保存的建筑三维模型能够为管理、保护、修缮、整体平移及异地复原提供详尽准确的工程数据,对珍贵建筑文物价值的研究、利用、传播和共享具有实际应用价值。文章以山东建筑大学校内凤凰公馆为例,基于Li DAR实测的点云数据,利用Sketch Up软件建立了建筑的三维模型,并结合3DGIS技术实现了建筑的三维数字化信息管理,可以进行建筑空间和属性信息的查询和分析。Li DAR和3DGIS技术的发展及应用,将在建筑的研究、保护和修复领域发挥重要作用。     

府学胡同36号院古建筑信息模型建立研究

BIM技术中模型建立是基于建筑构件层面上的面向对象参数化模型建立过程.BIM模型具有丰富的建筑信息且能够达到对建筑物构件层面和建筑物内部的管理.BIM与GIS结合能够实现建筑遗产信息的全生命周期管理,可以解决GIS在建筑遗产信息管理中的＂信息孤岛＂问题.以府学胡同36号院为典型样例,重点研究利用点云逆向建立传统木结构古建筑构件BIM＂族＂模型及古建筑BIM模型,最终将建立的古建筑信息模型在GIS环境下实现共享.为规模化古建筑＂族＂库的开发探索技术方法,以实现建筑遗产信息的全生命周期管理、为古建筑正向修复重建和仿古建筑的模型设计提供依据.     

三维激光扫描在建筑物模型构建中的研究与实现

在数字城市建设中,作者提出了利用三维激光扫描获取的数据进行建筑物模型构建的方法.在详细介绍三维激光扫描基本原理和总结建筑物几何建模方法的基础上,重点研究了三维激光扫描数据处理方法以及利用三维激光扫描数据进行建筑物特征点提取的方法和过程.对利用三维激光扫描数据进行建筑物模型构建工作中应注意的问题进行了说明.最后,作者利用一组三维激光扫描数据构建了一幢建筑物的几何模型,这为三维激光扫描在数字城市建设中的应用做了有益的探索.     

基于3DGIS的古建筑物的三维数字化保存研究

针对传统古建筑物存档保存保护形式存在的不足,提出了利用免棱镜全站仪获取古建筑物的三维坐标数据的方法,根据获取的古建筑物三维坐标数据,利用AutoCAD和3DMAX对古建筑物进行三维建模,再将三维模型在3DGIS中进行纹理粘贴和古建筑物有关工艺、材质、工程等属性数据的输入,不单纯实现了古建筑物视觉上的三维可视化,而且实现了古建筑空间和属性信息的管理、查询和分析,从而实现了真正意义上的古建筑物三维数字化保存。     

祁门古戏台建筑形制与木雕装饰艺术研究

戏台是徽州重要的物质文化遗存,是古代宗族祭祀、娱乐与教化的主要场所。祁门古戏台建筑均依附于宗祠而建,布局合理、结构精巧、装饰精美、营造精准,极具地域特征,具有很高的历史、科学和艺术价值。但随着历史的推进,人为改建与自然灾害的侵蚀,戏台的保存状况堪忧。通过实地调研和文献查阅,对祁门县古戏台建筑群的修建年代、地点与建筑特色等方面进行梳理,揭示了古戏台深厚的文化背景,典型的建筑形制,以及鲜明的木雕装饰艺术。在理论上为徽州古戏台建筑的研究提供可资参考的样本,在实践中为徽州古戏台的保护与更新提供事实依据。     

基于线框分析方法的建筑物主体模型智能构建

空间信息获取技术的发展推动了三维点云数据的建筑模型构建研究.然而, 现有的模型构建方法大多依赖人工交互的方式, 极高的人工和时间成本消耗不利于大范围城市模型的构建及应用.针对上述问题, 本文提出一种基于线框分析的建筑物主体模型构建方法.首先对原始建筑物点云进行滤波与归一化处理, 并提取建筑物的多层次边界多边形综合描述建筑边界结构; 然后将各层次边界多边形分割出简单、易控的多个矩形基元, 采用稳健的层次化矩形连接、分析算法生成完整的建筑物主体结构模型; 最后通过对三组结构复杂、遮挡严重的建筑物点云数据的实验表明该方法具有良好的性能, 可以稳健地处理存在数据缺失、点密度差异的建筑物点云数据, 并且兼顾了建筑物不同高度上的结构差异性, 实现了建筑物线框模型的高精度构建.     

面向预防性保护的建筑遗产实时监测技术研究 ——以澳门圣母雪地殿为例

借助日益发展的监测技术，可为建筑遗产保护提供预警，以预防包括自然环境、人为活动以及建筑本体老化等方面可能带来的损坏.首先梳理了国内外建筑遗产监测与预防性保护的相关理论和实践经验；然后以澳门圣母雪地殿壁画保护研究为例，探讨建筑遗产实时监测系统的监测对象、监测信息采集技术的选择和实施、监测数据的采集和管理、监测数据的统计与分析等问题；最后，基于多年监测数据的挖掘和分析，对澳门圣母雪地殿的建筑构造改善措施提出系列建议.     

黟县屏山村宗祠与村落空间结构研究

祠堂是封建宗法制度下的重要建筑类型,它是聚落中最有代表性的公共建筑,对徽州传统村落的规划和空间形态结构影响深远。文章在田野调查的基础上对黟县屏山村祠堂规划选址、平面形制、构成元素等进行归纳整理,分析屏山村祠堂与村落、民宅的空间关系以及空间特征与功能,总结出屏山村祠堂特有的空间组织结构及承载着尊重自然、凝聚宗族、突出伦理的精神内涵。     

小河镇民居天井天然光环境研究初探

南方传统民居大多是围绕天井的组合方式,天井的尺度和形态特征对民居内部环境具有决定性的影响.该文以孝感地区小河镇现存明清古民居为例,研究天井的形态特征对民居内部光环境的影响.通过对大量传统民居的测绘和空间分析,总结天井尺度和空间形态的共同特征,分析室内光环境照度分布与眩光影响,探讨其在中庭式公共建筑中的应用,阐述现代中庭式建筑通过借鉴传统民居天井尺度与空间形态能实现优良的室内光环境,提出中庭式公共建筑中庭空间的适宜高宽比及理想的中庭剖面形式.     

基于车载LiDAR数据的建筑物三维重建

车载LiDAR点云数据量大且杂乱无章,当前尚没有完整算法来实现建筑物点云的自动分割和模型重建,特别是带有纹理信息的模型重建.以一栋结构复杂的建筑物为例,结合建筑物实际特征,采用自动与手动相结合、先简单后复杂、凹凸一致性等原则对数据进行分割和滤波处理;再采用点云数据与CAD底图配准的方式进行三维重建、纹理映射和渲染,从而实现结构复杂建筑物的真实三维重建.     

古代建筑保护方法的数字化研究

以湖北省四祖寺、五祖寺古建筑为例,讨论了用近景摄影测量和三维激光扫描技术的不同方法,进行数据采集,建立模型,计算机显示,然后通过快速成型按比例进行复原,最后,介绍了古建保护的信息系统、分析平台的构造.     

城市地铁TBM隧道掘进诱发既有建筑物变形的空间属性效应

针对城市地铁全断面硬岩隧道掘进机(tunnel boring machine, TBM)隧道掘进诱发既有建筑物沉降变形的问题,考虑隧道下穿城市建筑物群实际工况的复杂性,以青岛地铁1号线小北区间段硬岩地层TBM隧道掘进下穿既有建筑物群为实际工程背景,采用数值计算分析方法,建立TBM隧道掘进连续下穿多座既有建筑物的三维力学计算模型,综合研究TBM隧道单洞掘进对单一建筑物变形的空间属性效应;从工程建设实际出发,系统研究空间属性对于TBM隧道双洞掘进连续下穿多座紧邻既有建筑物过程中诱发地层与既有建筑物的应力应变状态。研究结果表明:隧道埋深越浅,则建筑物受隧道开挖的沉降速率越大;在双线隧道开挖中,埋深越浅,建筑物受横向距离较近的隧道开挖影响占比越大,隧道埋深越大受双隧道叠加影响越大。隧道下穿不规则建筑物时对建筑物转角处以及在大尺寸建筑物附近的小型建筑物影响较大,在实际施工中需要进行监测。