基于点云和BIM技术的云南少数民族建筑数字化保护研究

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云南是少数民族最多的省份,除汉族以外,有25个少数民族。云南少数民族建筑具有多元性、丰富性、原生性及景观独特性等文化特征,既反映了云南各族人民追求与自然和谐相处,还反映了各民族文化类型、宗教信仰以及对外来文化的兼收并蓄,是一份厚重而珍贵的历史文化遗产。然而,在快速城镇化和现代化浪潮的冲击下,以及受到自然环境、人为因素和旅游资源的大力开发等外界因素的影响,许多具有少数民族特色的建筑因为年久失修而损坏、坍塌或被千篇一律的现代化建筑所代替,云南传统少数民族建筑遭受着不同程度的破坏。如何有效保护云南现存的少数民族建筑,让这些民族建筑的瑰宝在经历历史长河冲刷后的今天,仍然能焕发出绚丽的光彩,是当前一项很重要的任务和课题。由于云南少数民族建筑不可再生性,利用数字建造技术凝固建筑数据信息和文化属性资料形成数字化档案,可对建筑在损毁甚至破坏后,进行修缮和复原有着重要的参考价值。本文以云南少数民族建筑为研究对象,选取佤族、彝族、白族、哈尼族、傈僳族和傣族为代表,通过应用三维激光扫描技术和BIM技术,对构建云南少数民族建筑点云三维模型及BIM模型建模方法进行了研究,开发和建立云南少数民族建筑数字化资源库,将前期采集和归纳整理的云南不同少数民族的建筑模型数据、图文影像以及文化属性资料放入数字化资源库中进行展示和浏览,为云南少数民族建筑的数字化保护和文化传承提供了新的思路和方法,具体开展了如下工作:1、云南少数民族建筑三维点云模型构建。以云南典型少数民族建筑—傈僳族建筑为示例沿着“点云数据采集—点云数据处理”的路线进行研究,利用地面式三维激光扫描仪Topcon GLS-1500作为设备获取点云数据,并且以此为基础对点云数据进行配准、去噪和抽稀处理,并为研究基于点云的云南少数民族建筑信息模型(BIM)构建奠定基础。2、基于点云的云南少数民族建筑信息模型(BIM)构建。研究利用点云数据建立三维BIM模型,在建立三维几何模型的基础上赋予建筑颜色、强度、材质等相关属性信息,以模型为载体实现各相关数据的高度整合。此外,BIM除了能提供三维模型信息外,还能导出建筑的二维平面图纸,为云南少数民族建筑的保护、修缮、重建以及民族文化的传承提供技术支撑。3、开发和建立云南少数民族建筑数字化资源库。本文通过数据库平台选择、数据库架构、数据库设计、功能设计构建云南少数民族建筑数字化资源库,对云南不同少数民族的建筑模型数据、图文影像以及文化属性资料进行储存、管理和应用,形成全面而系统的数字化档案,支持不同民族建筑资源的数据管理和检索查询功能,并可以进行添加、读取、修改和完善,实现了数字建造技术与少数民族建筑文化的高度融合。无论是对于今后指导修缮复原工作,还是为后续研究积累基础材料,都具有十分重要的作用。建筑是文化的结晶。站在文化传承的角度来说,云南少数民族建筑的数字化保护,注重传承与创新,激发云南少数民族文化自身的生命力,有利于提高云南少数民族建筑文化的传播和展示覆盖面,让云南少数民族建筑文化在数字经济时代绽放智慧的光芒,不断传承,历久弥新。
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