保護(hù)建筑遺產(chǎn)對(duì)研究社會(huì)和人類歷史的發(fā)展具有重要意義。三維掃描技術(shù)作為近年來文物保護(hù)領(lǐng)域興起的重要技術(shù)手段，以其高精度采樣率、非接性、快速高效的特點(diǎn)，可以準(zhǔn)確有效地記錄文物的真實(shí)信息，并能在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域用交互的手段來展示，因此在文物數(shù)字化保護(hù)方面的作用愈發(fā)重要。

傳統(tǒng)保護(hù)方法的不足

三維環(huán)境數(shù)據(jù)不完整；測(cè)量的返工次數(shù)較常發(fā)生；二維圖紙和三維模型，與實(shí)際環(huán)境有差異、不真實(shí)。

三維掃描技術(shù)優(yōu)勢(shì)

三維激光掃描儀可以快速獲取完整、高精度的環(huán)境數(shù)據(jù)；對(duì)觀測(cè)目標(biāo)無需直接接觸，避免了對(duì)古跡文物造成二次傷害；建立的三維模型可以保存為真實(shí)文物的副本，對(duì)文物的保護(hù)，修復(fù)和研究具有重要意義；可以對(duì)被破壞的文物進(jìn)行“數(shù)字修復(fù)”，數(shù)字模型還可用于虛擬演示和互聯(lián)網(wǎng)的漫游。

案例

1.建筑物形變監(jiān)測(cè)

利用建筑點(diǎn)云數(shù)據(jù)直觀地監(jiān)測(cè)建筑的變形范圍及量級(jí)。通過提取不同時(shí)期點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)古建筑的梁、檁、枋、墻體等、扭曲、變形的細(xì)微變化及地面的整體平整度。通過彩虹圖高程偏差分析，得出殘損病害的具體數(shù)值。針對(duì)以上問題可以及時(shí)進(jìn)行修繕，防災(zāi)減災(zāi)，避免文物毀壞。

2.建筑遺產(chǎn)虛擬展示

利用虛擬漫游軟件，把靜態(tài)地?cái)?shù)字模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)虛擬展示。使建筑專業(yè)人員可以直觀地查詢建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)，構(gòu)建細(xì)部，紋理色彩等信息。在博物館中，可以全方位地展示傳統(tǒng)建筑遺產(chǎn)文化，增強(qiáng)建筑與觀眾的互動(dòng)。

3.BIM建筑信息管理

利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)建立的三維模型可以與BIM（建筑信息模型）結(jié)合建立建筑信息模型系統(tǒng)?；邳c(diǎn)云數(shù)據(jù)建立BIM模型表達(dá)古建筑全生命周期信息的可行性。實(shí)現(xiàn)了對(duì)古建筑構(gòu)件的“參數(shù)化”的統(tǒng)計(jì)與命名為建筑遺產(chǎn)的數(shù)字化留取、系統(tǒng)化表達(dá)和科學(xué)化管理提供了參考。

4.建筑遺產(chǎn)虛擬修復(fù)

通過對(duì)建筑進(jìn)行整體三維掃描及紋理采集，生成高精度三維模型。以虛擬修復(fù)模型為實(shí)驗(yàn)對(duì)象來推敲復(fù)原方案，對(duì)殘損和病害的部分進(jìn)行預(yù)修復(fù)，科學(xué)地為古建筑的修繕制定方案。

總結(jié)

三維掃描技術(shù)所具有的優(yōu)點(diǎn)，改變了傳統(tǒng)的測(cè)量作業(yè)模式“非接觸式”工作方式避免了對(duì)歷史建筑的二次損害，點(diǎn)云數(shù)據(jù)建立的三維建模，以及繪制的平、立、剖二維線劃圖，可在不同階段的掃描中及時(shí)更新，不論是三維建模還是二維線劃圖，作為古跡保護(hù)、修復(fù)、挖掘、異地復(fù)建或者是展覽、演示都起著非常重要的作用。