信息科技時代下古建筑數字化保護探究

汪星逸

(徐茗珂泰州職業技術學院，江蘇 泰州 225300)

在傳統的古建筑修復與保護的過程中，人們大多靠肉眼觀測，用尺子測量，并且常常需要耗費大量人力物力資源，最終的測量結果卻不夠準確，不能夠對古建筑實現精準化修復與保護。因此，為了快速、精準地完成建筑物的測量，通過引入數字化技術，高效實現測量建筑工程，并能夠綜合性地促進古建筑的保護與發展。

1 數字化技術的含義和特點

1.1 數字化技術的含義

數字化技術是伴隨著計算機信息技術飛速發展而產生的一種輔助技術。這主要是指使用特定設備將外部信息(例如圖像，文本和音頻)轉換為計算機可識別的二進制信息，以執行各種類型的后續信息處理任務[1]。古建筑保護主要是指對古建筑的相關信息進行識別和分類，并使用該信息來管理和保護建筑的技術。

1.2 數字化技術的特征

1.2.1 突破空間的界限

在數字展廳，參觀者進入建筑物后，可以清楚地看到并觸摸古老的建筑物，就像進入建筑物一樣。同時，可以進入虛擬世界的古老建筑，感受“真實的虛擬”展覽體驗。

1.2.2 打破時限

通過最新技術，穿越時間的走廊，觀眾可以了解古建筑的發展和演變的歷史。

1.2.3 突破傳播速度界限

數字顯示器將應用于互聯網。互聯網可以快速傳播大量信息，將擴大古建筑文化價值的傳播。

2 古建筑數字化保護的必要性

古建筑具有歷史、科學、文化和藝術多種價值，而文物和古跡包含的歷史文化信息是對古建筑最好的理解。通過基礎研究和評估，可以識別并應用古建筑的核心價值，傳播中華文化，弘揚民族歷史。

首先，數字化技術已經發展成為古建筑保護領域的重要力量。近年來，隨著科技的發展，將擴大數字技術在古建筑保護領域的應用，使古建筑的保護系統更加完善。并且，數字技術的使用極大降低了保護古建筑所需的人力物力資源。同時，使用該技術可以有效地提高保護工作的有效性，并減輕保護古建筑的巨大財務壓力；其次，數字化技術可以提高數據處理的有效性。通過引入數字化技術，在古建筑的保護過程中，可以與計算機緊密集成，并且可以利用計算機的高計算速度、高質量精度來計算處理相關數據，研究相關測量結果，并運用到古建筑的保護過程中，提高保護效率，這將會大大提升建筑物保護的效果；最后，數字技術可以完善對建筑物的保護。傳統的建筑物保護要求經驗豐富的技術人員對某些保護任務做出判斷，并且整個過程看起來很粗糙。使用數字技術后，可以獲得有關古建筑的所有信息，因此后續工作將更加有針對性，施工過程中也不易出現數據紕漏，可以有效促進信息的精確性。

3 古建筑保護中數字化技術的應用

數字化技術作為一種新型的技術，對于古建筑保護具有重要意義，具有強大的功能[2]。首先，數字化技術可以用來保存珍貴的古建筑文物信息，以便對其進行永久性和真實性的保護。同時，它為研究古建筑提供了準確而詳盡的信息。另外，數字化技術下的古建筑保護也可以是一種數字顯示方式，可以供游客享受參觀體驗，以減輕開放古建筑和保護古建筑的壓力。最后，數字化技術還可以為古建筑中一些特殊的文物提供技術支持，例如壁畫、雕塑和文字等重要保護對象。根據特定的使用要求，數據化技術下收集的數據可以根據不同的精度進行存檔，保存好數據文件。

3.1 利用數字化獲取有效數據

在古建筑保護的過程中，利用數字化技術采集相關數據，將收集的數據以數字格式存儲在數據平臺庫中，同時，以備份模式把這些數據存儲在對應的云盤中，以確保數據的安全性。另外，數字技術有利于動態文物的保護與發展。在動態文物保護的實際過程中，通過在每個階段定期收集數據，可以比較不同時間在同一地點的文物數據，查明文物材料的位置和破裂程度，以及進行多次迭代。這種數字化的研究模式，節省了大量勞動力，為恢復文化財產的初步研究提供了指導方向。并且，還為維修工作提供了大量的指導材料，以提高維修的準確性，這為動態文物保護提供了高效率和低成本的可行性。

3.2 利用數字化技術進行評估

在古建筑保護中運用數字化技術，可以有效對古建筑進行歷史數據分析與研究。根據每個時期收集的文物數據與大數據相結合，分析這些數據背后存在的問題，找到解決問題的關鍵，為創造性地解決文物的介入保護問題提供了強大的技術支持。基于收集的文物數據，運用傳感器技術收集和比較天氣、濕度與溫度的環境數據，并基于大數據分析和挖掘，獲取文物材料的過程變化，并能夠準確地了解環境的變化。因此，可以根據環境的變化準確地預測文化財產的物質變化，并采取及時有效地預防措施。整個過程就是收集文物資料，基于智能感知，并利用無損檢測技術，對博物館內文物的健康狀況和其影響因素進行定量監測與分析，了解文物的特性，并對其進行預防性保護。實現并形成一套完整的“監視-評估-預防-保護”過程。

3.3 利用數字化技術修復古建筑

在古建筑的保護過程中，可以利用數字化技術，通過對古建筑的測量和3D重建，探索與發現細節不完整或損壞的古代建筑物，并根據古建筑的原貌與特征進行修復。例如，可以利用形狀匹配技術，在修復過程中提取空間表面上的輪廓線，并根據輪廓線的匹配結果，與實際古建筑進行對比驗證，可以精準、高效地修復損壞的建筑部件的接縫。它主要包括曲面模型的匹配和拼接，3D曲面模型的融合以及曲面的3D編輯，最大化地還原古建筑原型。最后，利用三維計算機模型，將之前的模型發送到快速原型制作設備，對微型建筑物進行物理檢查，并提供準確的科學數據用于研究文物和保護文物，以促進古建筑的修復過程順利開展。

3.4 利用數字化技術進行研究

古建筑的修復與保護是一項長期工程，需要在實際的保護過程中不斷利用數據進行分析、假設并得出結論。通過對數字模型的運用，加以數據分析，對比實際建筑物，基本檢查這些數據與實際的相關性，這些數據為修復技術范圍提供了參考，為研究古建筑的修復與保護提供數據支撐，具有實際轉化價值[3]。由于數據模型包括眾多相關研究信息，例如工程數據、材料數據和過程數據，這些信息是研究古建筑的基礎，研究人員根據相關信息，研究了古建筑在特定環境下的不變與變化之處，為進一步保護古建筑提供基礎數據支撐。

3.5 利用數據化向公眾呈現文物

利用數字化技術修復和保護古建筑，不僅可以更好地再現歷史文物的建筑美，還能向眾人展示古建筑這道美麗的歷史風景。近年來，國家越來越重視對于文物的修復與保護，古建筑作為我們中華民族的重要歷史文物，展現著我國特色的歷史風采。并且，伴隨近年來旅游熱的大潮，許多游客熱衷參觀文物，這極大地促進了古建筑文化的發展，但是，由于游客人數太多，在現場觀摩古建筑時很可能造成一些文物的破壞，影響古建筑文化的完美呈現。當然，有些古建筑的毀損破壞是由于歷史太過悠久的原因，因此，需要利用數字化技術，修復古建筑，向公眾更好地呈現歷史文物，并保護好這些歷史悠久的文明產物。因此，可以利用數字三維建筑模型，向公眾展示相關歷史文物的重要信息，擴展了特定歷史文物的信息量。結合大量的數字顯示方法，公眾既可以直觀地領略古建筑的建造之美，也可以更加方便地了解相關歷史文物信息，全面地了解和感受古建筑的豐厚歷史文化底蘊。

4 結 語

綜上所述，數字化技術的發展對于古建筑的修復與保護具有重要意義。在實際保護古建筑的過程中，可以充分結合數字化技術，利用數字化技術的特性與優勢，通過互聯網與多媒體等多種手段，有效獲取關鍵數據。結合古建筑歷史文化特征，對相關問題深層次研究，最大程度上還原古建筑的歷史文化形態，展現古建筑的文化魅力。