汪明

摘 要：BIM技术及三维激光扫描技术作为三维数字技术的重要组成部分，能够结合工程项目的实际情况制做信息模型，完成设计、建造、管理。BIM技术具有可视性、协调性、模拟性等优势，逐渐成为建筑信息集成工具，提高了建筑工程项目的质量与水平。在古建筑保护的过程中运用BIM技术和三维激光扫描技术，能够对整个古建筑构建三维立体模型，从而制订完整、详细、可操作性强的工艺流程，提高古建筑修复的整体质量。文章通过对BIM技术和三维激光扫描技术在古建筑修复保护中的应用进行研究，提出相应解决策略，加大对古建筑的保护力度。

关键词：BIM技术;三维激光扫描技术;古建筑;修复保护

BIM技术和三维激光扫描技术都是现代建筑施工常用的技术手段，不仅具有全天候、快速、直接、准确采集三维信息的能力，还能够将所有数据信息利用BIM技术集成，构建真实的建筑项目模型，在建筑领域被广泛应用。随着我国对文物修复工作支持力度不断加大，三维激光扫描技术在古建筑修复领域拥有更加广阔的发展空间，为进一步提高古建筑修复水平打下坚实基础。

1 中国古建筑的主要特点

我国古建筑历史悠久、形态多样，具有直线与曲线相结合的特点。大多数的古建筑非常的庄重、复杂、精致。不同层级建筑构件和装饰构件宛如一件件工艺制品，但因为大多数的古建筑都是以木材、石材为主要建筑材料，在长时间历史进程中出现受损、变质等问题，严重影响古建筑的安全性。大多数古建筑采用木质架构，很容易被腐蚀、风化、虫蛀。在新时期，要想充分发挥古建筑的历史价值，必须要采用先进技术和方法对现有的古建筑进行及时修复，提高古建筑结构整体稳定性和安全性。①

如红二十八军驻扎地旧址包含王二房屋（图1）、河东花屋两处单体建筑（图2）。王二房屋位于岳西县五河镇双河村，坐西北朝东南，始建于清代，面阔八间，中厅面阔三间，五架抬梁式，有二门、石头杠栓，后进为堂屋，整个建筑前后三进，方便实用，目前保存较好。河东花屋位于岳西县五河镇双河村，坐南朝北，三进两天井，一进门厅，二进中厅面阔三间，二进七架梁，整个建筑中间主体部分凹进，两侧房屋向前凸出，目前整个建筑保存完整。红二十八军驻扎地旧址处于妙道山景区的辐射范围，可依托区位旅游资源优势，结合“文物集群”优势及革命历史文化价值，在修复后可根据当地情况着手进行红色旅游开发利用，作为当地的一个旅游开发项目，在增加经济利益的同时起到对古建筑的保护作用。

2 BIM技术在古建筑保护中的应用

2.1 信息采集

BIM技术能够直接利用三维数字技术对建筑项目相关信息进行收集，转化为数字可视化模型。在对古建筑文物修复的过程中，可以充分运用BIM技术对古建筑文物进行数据采集和信息加工，对建筑物的空间尺寸、形状、结构、节点等详细信息进行设计与优化。同时借助GIS技术、三维激光扫描技术快速采集古建筑物的云数据，经过配准、平滑、去噪等多项步骤，最终获得精确的数字模型。这样的方式能有效节省实地调查和人工查阅资料的时间，提高对古建筑勘察的整体效果。

2.2 模型建构

利用BIM技术可以建立古建筑三维精度模型，还能按照古建筑构建的内在规律和参数变化情况进行分析。用户只需要输入相应的参数就可以自动优化并调整结构内容，满足古建筑物构建的相关参数指标。在用户改变某一项参数时，其他的关键参数也会发生变化，确保整个模型更加的精准，避免因为人工输入数据信息而出现错误。

2.3 信息录入

在古建筑物模型信息中，不仅需要对建筑本身的材料、建造方法、特征进行分析，而且还要对建筑物的长、宽、高、基准等数据进行分析。不仅具有矢量图形，还能够对历史资料、照片、图纸、报告记录等多种参考内容进行分析。通过将这些属性信息与空间信息紧密结合，增强系统处理效果。

2.4 VR技术

VR技术也被称为虚拟现实技术，通过计算机构建虚拟的三维空间，将抽象文字转换为仿真立体三维空间模型，可以为用户提供沉浸式交互体验，帮助设计人员通过视觉、听觉和触觉等多种感官体验真实的模型，增强模型处理能力。

如在王二房屋修缮的过程中，通过运用VR视觉技术，可以直接在遗址运用GoPro相机进行360度全景拍摄，让人产生身临其境的感觉。虚拟现实技术还能通过互联网进行异地交互式体验，在整个古建筑VR制作时需要进行前期的资料收集、设计古建筑模型工具，还应该对VR场景进行视觉设计，包括光线处理、体积处理等。岳西众多的古民居分散在各个角落，点多面广，多为砖木结构的老房子，年久失修，破损较为严重，许多弥足珍贵的古建筑岌岌可危。应用VR技术能直接连接互联网，管理人员不需要长途跋涉就可以全面查看建筑物的实际情况，提高管理效率。

3 三维激光扫描技术在古建筑修复中的具体措施

在运用三维激光扫描技术时，必须要选择科学的勘察点并且做好站点位置。在测定站点选择完毕后应该立即作业或快速获取点云数据，在数据处理之前利用三维激光扫描仪配套的软件进行预处理，去除点云数据的噪点，保证数据过度平滑。①还可以利用网格医生、简化多边形等软件工具，对整个古建筑建筑模型进行修补，将破损部位自动还原获得真实的三维模型。在最终修复后，不仅能够恢复整个建筑物的原本样貌，而且也可以使建筑物结构变得更加科学、美观，获得良好的修复效果。

4 结束语

总而言之，随着科技的快速发展，三维激光扫描技术和BIM技术在建筑领域中被广泛应用。运用这些技术对古建筑文物进行修复和保护，不仅能使文物修复工作开展更加科学高效，而且也能保证文物修复的质量得到全面提升，提高文物修复的精細度和美观度，让历经千百年风吹雨打的古建筑文物重新焕发生机。