古建筑作为人类文明发展中的历史见证，其重要性不言而喻，传统的建筑信息存储方式和修复手段却难以达到预期效果，使古建筑的保护修复工作困难重重，而借助BIM技术可以让这些都成为可能。

BIM技术在古建筑修复中的具体运用

（1）信息采集。文物古建筑的信息收集一般分为两种类型，分别是物理空间信息和历史文

化信息。空间信息指的是文物和古建筑的详细外形、大小和方位。历史和文化信息通常被称为属性信息，包括古建筑本身是如何建造的，采用了什么材料，使用什么样的科学技术，古代建筑和历史文物的时代和地区的特点，以及人文社会科学的价值。BIM技术都可以通过三维激光扫描技术对建筑物的有关信息进行收集，并转化为数字可视化模型。在对古建筑修复的过程中，可以充分运用BIM技术对古建筑进行采集数据以及信息加工，再对建筑物的大小，建筑物中的构件，建筑物内部构造，建筑物所处的地理位置、环境条件等详细信息进行设计。同时借助三维激光扫描技术和GIS技术快速采集古建筑物的有关数据。

（2）模型构建。运用BIM软件构造模型是通过BIM技术反向创建古建筑三维模型，而后再利用其他软件构造出古建筑中的“群体”模型。最后，构建了精确的古代建筑三维模型(图1)。

图1 古代建筑三维模型

在建造模型前，需要获得古建筑内部结构的结造和每个构件尺寸的资料，需要用户在软件输入窗口中输入相关代玛，然后利用所输入的代玛建立古建筑模型。利用数字化技术，采集与古建筑有关构件、古建筑建造采用的材质，古建筑所处环境数据等，将采集到的数据总结

成建模所需的相关代玛，并设计了输入窗口，用户将这些代玛输入到输入窗口。每当我们建立一个三维模型，就可以从这些古建筑所需的相关代玛中总结出这个古建筑的专属代玛。因此，我们可以根据每个实例推出结论，在总结各类古建筑的代玛后，将生成古建筑构件需要的其他参数和相关代玛存入到计算机中。每当用户在输入一个古建筑的相关代玛之后，系统就会在构件数据库中搜寻生成构件的三维模型中所有的代玛。每次模拟完成后，系统都会从数据库中查找其他组件的相关代玛。这一模型的构建理念在后续保护古迹的工作中具有重要

意义。

（3）属性信息录入。古建筑模型包括的性质信息十分复杂，具有特殊的性质。涉及古建筑各个角度。例如，当时建筑自身使用的材料，以及其建造所需的技术结构，以及当时相应的地理位置和地域特征。此外，它还包括对社会人文学的价值贡献，以及构件间相关的数据。属性资料还包括古代的图形和照片绘制的文献、现状记录，以及对保存文献的现状进行记录和重建，表面特征描述，周围地理环境信息，信息管理机构和各类视听资料。具体操作：首

先，系统会在输入属性信息的时候，依据用户所输入的建筑信息、物质信息、实物信息等进行标注。以前寄存的空间信息和属性信息均存放于同一数据库。在这个数据库中，每一个信息是彼此衔接的，并且它们之间的大小相互匹配(图2)。如果部分改变已被修改，其他也会有相应的变化（图3）。

图 2 柱的构件布置

图 3 梁的构件布置

（4）VR虚拟展示。虚拟现实技术是由计算机科学发展到某个程度而产生的。虚拟现实，顾名思义，是一种以虚拟为基础的方法来反映三维物体。利用电脑在虚拟的状态中生成虚构三维立体空间，在虚拟的三维空间里，人们能够观看到十分靠近真实的、与环境同处一个空间中的虚构情形。利用三维激光扫描，把采集到的数据三维立体化，通过建立虚拟的环境，向人们展示一个动态的古建筑的立体模型，并为人民创造古建筑所处的环境，实现人们与古建筑面对面的接触，将虚拟与实际世界联合起来，使人们在虚拟空间中可以体会到现实世界所拥有的感官上的感觉。通过虚拟现实技术，我们能够把采集到的数据信息转换为形象生动的立体模型。通过虚拟现实技术，构建了所需的虚拟环境之后，就可以把建筑中的廓模数据引入到虚拟环境。进口后，佩戴特制的虚拟眼镜，游客能够充分感受到这种交流的感觉。一般而言，古建筑的虚拟实际情境制作，有以下步骤。

①对古建筑进行数据收集。包括阅读相关文献，利用三维激光采集古建筑的数据，走访当地居民。

②模型的建立。建模过程包括选择建模工法、选择建模工具和后期优化等。

③也是最重要的一个环节就是如何产生视觉效果。包括光线的处理，材料的选择，大小的把握等。

本文作者：汪梓豪、程希莹、操强、马晓东（安徽科技学院）

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