古建筑测绘_现代科技在古建筑测绘的应用

现代科技在古建筑测绘的应用

现代科技在古建筑测绘的应用 摘要:随着历史车轮的滚滚向前驶进,古代文明为我们 留下了众多文化瑰宝,其中就包括古建筑。古建筑测绘属于 古建筑保护的重要内容,目前已经在测绘中使用了一些现代 科技,比如CAD、Photoshop、三维激光扫描技术等。本文将 对这些技术在古建筑测绘中的应用进行相关探讨。关键词:
测绘;
古建筑;
现代科技摘要:随着历史车轮的滚滚向前驶 进,古代文明为我们留下了众多文化瑰宝,其中就包括古建 筑。古建筑测绘属于古建筑保护的重要内容,目前已经在测 绘中使用了一些现代科技,比如CAD、Photoshop、三维激光 扫描技术等。本文将对这些技术在古建筑测绘中的应用进行 相关探讨。

关键词:测绘;
古建筑;
现代科技 随着科学技术的不断发展,一些先进科技的出现为人们 的生产生活提供了很大的便利。古建筑测绘过程中,也需要 积极使用一些现代科技,比如CAD、Photoshop、三维激光扫 描技术等,其能够提高测绘的效率以及准确性,为古建筑保 护发挥重要的作用。

一、古建筑测绘概述 古建筑测绘主要是通过数据采集的方式来保护古建筑。

古建筑测绘的研究一直比较少,很多基层测绘人员在数据采 集的过程中,主要使用垂球、卷尺以及直尺等工具直接量取 构件以及建筑物的尺寸。这种方式虽然操作简单,但是如果建筑比较复杂、规模较大,那么测量的精度就比较低。同时, 对于高处构件的绘制和测量也有一定的危险性,容易破坏古 建筑。对于比较复杂的艺术构件,传统的测绘方式只能表现 出其形,而不能反映出当时历史时期的画法、色彩、神等信 息。随着社会经济的不断发展,我国开始加大对古建筑保护 的研究,对古建筑测绘也提出了更高的要求。古建筑测绘中 也开始应用到很多现代科技,比如CAD、图像处理软件 Photoshop、三维激光扫描数据采集技术等[1]。

二、CAD和Photoshop在古建筑测绘中的应用 Photoshop作为一款图像编辑软件,已经成为很多图像 处理以及平面设计的首选软件,并且广泛应用于出版、设计、 广告等领域。CAD的中文名称为电脑辅助设计,是目前比较 流行的建筑工程设计绘图软件。CAD可以实现人机交流,可 以直接在计算机上绘制图形,从而表达设计人员的意愿。通 常在古建筑测绘时,重点的采集信息是彩绘以及艺术大样, 如果使用手工进行绘制很难完全复原图像。一般只能表现出 彩绘和艺术构件的形,却无法表现出色彩信息以及工艺。一 些测绘人员使用拍照的方式来获取信息,但是获取到的信息 存在变形或者倾斜的问题,而这些问题则可以通过 Photoshop进行处理。Photoshop软件可以通过变换转动或者 斜切的方式,将照片还原到最符合实际情况的效果。图像经 过Photoshop处理之后,就可以将其导入到CAD软件中,并且 利用描图的方式,勾画出古建筑上的彩绘以及艺术构件。三、三维激光扫描技术在古建筑测绘中的应用 目前,国际上较为先进的测量技术之一就是三维激光扫 描技术。传统的测量主要是测量点和线,而三维激光扫描技 术可以测量形、色、面以及三维立体,也就是将各种复杂的、 大型的三维数据采集到计算机中,并且利用相关的软件来建 立建筑物的模型。1.三维激光扫描仪的工作原理三维激光扫 描系统一般由三维激光扫描仪、标靶、计算机、电源等组成, 而三维激光扫描仪是最重要的部分。三维激光扫描仪的组成 部分有微电脑、同轴相机、马达控制旋转滤光镜、时间计数 器、接收器、激光发射器。当工作的时候,微电脑界面会选 择扫描区域,使用激光发射器来将激光脉冲发射出去。接收 器会接收到物体表面的反射信号,时间计数器会计算出接收 和发射激光的时间差,然后将其乘以光速就可以得到两者之 间的距离。而激光发射器会对光束的垂直方位角以及水平方 位角进行测量,这样就可以计算出仪器与被测物体的相对高 度以及距离。假设建立一个数学坐标系,激光发射器为坐标 原点,将仪器的竖向扫描面设置为Z轴,X轴则位于横向扫描 面内,并且与被测物体平行,Y轴与X轴平行。根据上述测量 的结果,就可以计算出扫描点的坐标[2]。实际应用过程中, 激光扫描器会利用传动装置进行连续扫描,这样就可以计算 出物体的三维空间定位,并且将物体表面的相对坐标数据进 行记录,利用同轴相机就可以将这些颜色信息进行保存,并 称之为点云。点云主要记录物体表面离散点的颜色灰度和空间坐标信息。2.数据处理和输出古建筑的结构比较复杂,因 此一般在现场会设置多个测站,计算机可以将采集的点云信 息进行处理。然后利用数据滤波将一些干扰和缺失的数据删 除,就可以得到建筑物的表面数据,形成清晰完整的点云模 型。一般情况下,电脑中的点云模型可以有各种形式,可以 随意测量各点之间的距离,可以使用同轴相机给点云模型赋 予颜色,并且将其与建筑颜色信息相匹配,这样就可以得到 古建筑的真实三维立体影像,用户可以在电脑中随时显示古 建筑。

结束语 古建筑测绘是文物保护的重要工作内容,因此对测绘的 精确度要求比较高,将三维激光扫描技术、CAD、Photoshop 等技术应用到古建筑测绘中,具有重要的实用价值。

参考文献:
[1]吴吉贤,徐晓峰,杜海燕.三维激光扫描技术在古墓 测绘中的应用[J].测绘通报,2017(1):161-162. [2]张琛,赵珊珊,刘思延.古建筑教学测绘实践探讨― ―以山西后沟村古建筑测绘实习为例[J].科技 风,2016(8):105.