民族建筑学术前沿

文/曹永康

数字化技术对建筑遗产的保护和发展具有重要意义。相比传统方法，三维激光扫描、摄影建模等数字化技术的优势在于：①能够极大丰富信息维度，使建筑所含信息能得到长久、有效地保存；②在建筑的档案记录、病害勘查和安全监测方面都更具优势，有助于大大提高保护与管理工作效率；③建筑遗产三维数字化可以在更大的范围内实现建筑的展示、传播和共享，促进建筑遗产保护事业的精细化、公众化与可持续发展。

鉴于此，近年国家和各地区相继提出建筑遗产保护和数字化实践的要求。在国家层面，《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中明确提出加快数字化发展的总体思路；在区域层面，以上海为例，2020年底，上海市委、市政府发布了《关于全面推进上海城市数字化转型的意见》指出，要坚持整体性转变和全方位赋能，构建数据驱动的数字城市基本框架，推动“经济、生活、治理”城市全面数字化转型。

上海交通大学建筑文化遗产保护国际中心是国内较早从事建筑遗产保护的团队，主要开展建筑遗产的理论研究、病害检测、建筑保护修复技术、数据管理与分析等科研工作，中心一直重视国内外先进技术的应用，近年来已将三维激光扫描、摄影建模等数字化技术普遍应用到建筑遗产的勘察、测绘和评估中，因此积累了一定的相关研究与实践经验。

一、三维激光扫描在建筑遗产保护中的应用

三维激光扫描（3D laser scanning）技术能够在高精度的前提下，在计算机中客观还原被扫描目标的几何形态信息，形成数字模型，用于下一步的图纸绘制及其他工作。其作业分为外业和内业两部分，外业即数据采集，内业操作流程则包括：①数据导入，②站点拼接，③误差计算，④噪点删减，⑤坐标调整，⑥模型和切片导出。

三维激光扫描的成果可以直接应用于建筑现状记录、建筑准确尺寸的获取、倾斜分析等。

早在2014年夏天，中心就将三维激光扫描技术应用到徐家汇天主教堂的测绘中。通过 1:1 的点云模型，不仅在电脑上准确得到建筑高度等手工测量很难得到的尺寸，还准确捕捉到建筑中的雕像、柱头装饰等复杂的有机形状；并进一步运用扫描成果，准确绘制建筑图纸，包括细部大样图。

徐家汇天主教堂正立面点云导出图