我国古建筑历史悠久,古建筑风格迥异,展现出不同的风土人情。然而近年来由于市政建设、房地产开发、旅游业发展以及不可抗拒的自然因素,导致现存的古建受到破坏乃至毁灭。因此,开展古建数字化保护工作刻不容缓。
在古建保护中,重要的工作之一就是对原始建筑资料的保存,传统的方法通过人工测量以及二维图纸将建筑信息记录成册。这种方法在测量过程中费时费力,精确度低,而且无法直观表达建筑物的三维信息。
3.这些数据是进行古建筑文物数字化保护的基础,通过真彩色三维点云数据,可以清晰的展现建筑的梁柱结构,对于建筑变形监测及修复重建有重要指导意义。也可以在文物遭破坏后,为恢复古建的原貌提供参考依据。
三维激光扫描在古建保护中的应用很广,根据不同的需求可以生成相应的成果。主要工作流程包括以下几个步骤:
1. 在实施具体扫描计划之前,需要制定严密的扫描方案,根据数据采集的精度要求和被扫描物体现场环境,确定扫描路线、扫描站数、仪器站位置、扫描密度选择。
2. 数据获取,包括三维点云数据采集和纹理信息的获取。
3. 点云数据预处理,主要包括点云的去噪,配准和点云着色,导出真彩色点云数据。
4. 后期成果应用于展示,包括正射影像图、平面图、剖面图、立面图,部分项目还需提供古建精细三模型。
项目要求:真彩色三维点云,正射影像,剖立面图;
仪器使用:Z+F IMAGER 5010C、标靶球、三脚架;
人员配备:外业2人,内业1人;
数据获取过程中,发现门楼和周边建筑相互连接,不是独立的个体,而且附近有很多杂物遮挡,所以设置了4个站点并通过标靶球作为配准依据以确保配准精度。由于扫描距离较近,使用正常分辨率和质量的扫描模式就可以记录精细的点云数据。现场扫描图如下所示:
扫描现场
通过Recap 360软件获得古建模型的正视图,以及高程渲染图,效果如下图所示:
古建点云数据
古建点云高程渲染
将点云导入Auto CAD软件,可以直接画出建筑物的立面图、剖面图、以及平面图。避免了人工量距中精度不准,成图缓慢的缺陷。
其线画图如下所示:
门楼线画图
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