数字化时代古建筑保护的研究

摘  要：数字时代的浪潮下，数字化技术正不断运用于社会的各个领域。作为人类文明重要载体的古建筑，对其保护措施的研究更应当走在时代的前沿。本文基于已有数字化技术的应用，深入浅出地探讨了数字化技术应用于古建筑保护的价值和方法。
关键词：数字化技术古建筑保护
    一、引言——数字化时代的来临
    20世纪40年代人类史上第一台数字电子计算机ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生，这是数字技术史乃至人类文明史上的里程碑。50年后美国人尼古拉•尼葛洛庞帝撰写的《数字化生存》一书的问世再次把世人猛然惊醒，一个数字化的新时代已经来临。如今，数字化技术的应用日益深入到人们生活的各个方面，显而易见的是，我们的日常生活早已和数字技术密切相关，人与人的交流也更依赖互联网络。或许就在不久的将来，纸质阅读、现场购物已成为旧时代的符号，人们之间的联络变得更有效和迅速。数字化技术正在不断地改变着我们的生活方式和观念，身处不同领域的人们都势必感受到它所带来的翻天覆地之变。古建筑保护，作为保护和延续人类文明重要的一部分，在时代的影响下，势必呈现出新的趋势。
    二、古建筑走向数字化保护及其意义
    2.1古建筑保护面临的形势
    世界上得以保存至今的古建筑或者比较完整的遗迹几乎都是使用石料建筑的，而中国古建筑几乎全都是土木或者砖木结构，即使侥幸免于虫蛀鼠啮，也难以经受气候和时间的考验，不少画栋雕梁都在火灾中灰飞烟灭。尤其是在一些地方古建筑保护没有得到足够的重视，使得古建筑遭受了更为严重的破坏，古建筑保护面临着严峻的形势。
    2.2以往古建筑保护过程中存在的问题
    2.2.1记录古建筑各类信息资料的载体不易长久保存
    过去人们常用纸质文献记录古建筑的构造做法、相关历史等信息资料。当今，正如以往人们通过写信保持沟通的方式正在逐渐被e—mail等工具代替一样，原始的纸张记录保存各类信息数据的方式已面临被淘汰，因为其不仅存在对信息的保存和记录的精确度不高的缺点，而且大量书籍等纸质材料笨重又占空间，易被腐蚀，怕火，一旦毁坏就难以复原。20世纪六七十年代，人们利用已有的摄影摄像等技术记录文化遗迹的信息，但这些资料同样存在难以长久保存且不够准确的问题，比如录像带老化程度较快，摄影摄像技术又会使图像产生失真等。
    2.2.2古建筑维护与加强其对外展示相冲突
    随着经济的发展，祖国各地对于各地旅游资源的开发势如破竹，而古建筑的参观游览是旅游开发当中的重要一项，增加古建筑的公众开放性固然有利于其自身文化的传播和展示，但是，过度的开放展示带来的维护成本增加和损坏速度的加快无疑使展示和维护在一定程度上对立起来，由此一来，就造成了有些地方的建筑古迹只可远观、不可走进接触的局面了。
    2.2.3传统建筑工艺的消失
    中国古建筑工艺极其考究，但是这样具有精湛工艺的匠人在我们的社会中得不到应有的重视，没有经济保障，不得不另寻经济来源，造成传统工艺的渐渐流失。
    2.3古建筑保护走数字化道路的意义
    数字化技术的发展为人类文化遗产的保护开拓了一片新的天地，为文化遗产的长期保存和传播创造了有利的条件。数字化遗产保护技术的开发和应用极大程度上解决了上述问题，首先在信息保存方面就是一个巨大的飞跃，再加上其具有高精度和高逼真度等优势，为文化遗产的数字化保护带来无限可能。
    三、古建筑的数字化保护技术应用
    数字化保护技术基于计算机与网络环境的新型实用化辅助系统或手段，采用人工智能、虚拟现实、多媒体、宽带网络与数据库等先进信息技术，为古建筑保护的可持续发展服务。对与古建筑相关的文字、图像、声音、视频及三维数据信息，提供数字化保存、组织、存储与查询检索等手段，并进一步建立数字化文化遗产博物馆、展览馆，为古建筑的保护、开发与利用服务。
    当前，数字化技术应用于古建筑保护主要有以下几个方面。
    3.1古建筑的数字化保存
    数字技术的发展促使更高精度的图形图像技术设备相继产生，更精确真实的数字化保存与存档技术也随之诞生。数字化保存主要利用先进的二维三维扫描、数字摄影、三维建模与图像处理等技术，实现文物图形结构与纹理等信息的高精度获取与保存。目的是在计算机里建立相关的数字模型，为文物的信息保护、修复、研究、参观和开发利用等提供准确的数字化素材。
    3.2建立数字化的古建筑虚拟博物馆
    信息技术空前发展的今天，已有很多博物馆开始探索新技术，把计算机应用于博物馆展示领域。在数字博物馆里，传统博物馆中的展品如今只需敲击一下鼠标就可以清晰且内容详尽地呈现在阅览者面前。利用虚拟现实技术，人们更能实现在虚拟博物馆中的漫游，大众难得一见的建筑古迹也通过互联网络实现了人们一饱眼福的愿望。
    3.3古建筑及相关文物的虚拟修复与复原
    根据已保存下来的各种建筑文物相关的数字化信息数据，结合艺术家、保护专家等的研究和经验知识，利用图像处理技术、人工智能等技术，可以对后来发掘发现的建筑古迹及文物进行虚拟修复与复原，还原其原貌。比如说把文物上一些变色、褪色、脱落的艺术图案通过数字化方式复原成最初画成时的辉煌效果，而这些过程都可以在不接触文物的条件下完成。
    3.4数字化辅助设计对古建筑保护的传承和发扬
    目前较常用的数字化辅助设计系统包含两个方面，一是对平面图案的数字化辅助设计系统的研究，二是对三维实体工艺品的造型进行数字化辅助设计系统的研究。
    通过数字化图案、工艺品辅助设计系统，可以对已有的典型图案、工艺品进行创新设计，从而创造出不同个性、丰富多样的符合时代需求的艺术作品，有助于建筑文化遗产的传承与发扬。