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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。#p#分页标题#e#
四、数字化技术应用于古建筑保护的价值
4.1古建筑保护的宗旨—尊重其原真性
以往我们总喜好对历史上由于种种原因被破坏掉的古建筑大兴重建，最后建筑是落成了，也像模像样，但却造就了一批为后人所批评的“假古董”。浙江宁波的慈城孔庙修复工程中，主持专家坚持把历史上被破坏掉的建筑全部重新建造，最终的结果是造成与历史记载的不相符合，没能够完全尊重孔庙的历史，以至于后来在周边发掘出了新的墙基却不了了之。动辄重建的观念背离了古建筑保护对注重原真性保护的思想，而建筑的原真性价值就恰恰在于时间赋予建筑的特殊文化意义，它应该是强调不改变历史建筑的原状，保持现状的做法，而粗糙的重建是对历史建筑文化价值的极大破坏，同时也是对人力物力的极大浪费，就好比说有段时间网络上热议的“重建圆明园和阿房宫”一事，支持的言论根本不堪一击，最终得出的结论是，那仅仅是极少数官员的夸夸其谈。引用《中国文物古迹保护准则》中的一句原话：“已不存在的建筑不应重建”。可见，注重原真性是检验建筑文化遗产的一条重要原则。
4.2数字化技术的应用是对保护古建筑原真性的尊重和延续
我国上下五千年文明，多少建筑遗产被埋葬在历史的大浪潮中不复返，人们对逝去历史古建的珍惜和渴望重现的动机是可以理解的，只是在处理方式上不十分恰当：如今，我们对待古建筑保护有了更强大的技术力量的支撑，各种数字化技术的运用使我们在尊重历史古建筑原真性的基础上，能够更好地完成古建筑的复原、重建、信息资料保存等工作，从而帮助我们更好地完成古建筑的保护和展示。
4.2.1数字技术帮助我们更有效而全面地记录古建筑上传达的各种信息
古建筑之所以可以作为文化遗产备受保护，关键在于其历史价值，而体现这些历史价值的，恰恰就是古建筑上传达给我们的各种信息，这些信息可以表现为材料上的、图案上的、形态上的、构造上的，也可以是空间组织上的。利用当今较为成熟的数字化保存技术(如前所述)，可以对以上各类信息进行高精度和高真实度的保存，将各类信息转化为计算机数据提供给不同领域用于研究，同时又不会对原始建筑造成破坏。
4.2.2通过数字技术对已不复存在的历史古建进行虚拟重构，再现人类文明的辉煌
前不久在美国洛杉矶举办了一场名为“古罗马重生”的数字展览，向人们展示了古罗马城在公元320年鼎盛时期的风貌。整个虚拟的古罗马城是由美国弗吉尼亚大学在去年重建的，他们用数字技术虚拟重建了古罗马城内的大约7000座历史建筑。通过视频设备，人们可以360。的领略整个古罗马城的风貌。欧洲人对待历史建筑遗产同样充满热情，但他们也清楚认识到盲目重建带来的后果，于是借助于计算机，人们可以更好地再现历史，通过各种虚拟现实技术模拟现实的场景，达到高度的图像、声音等方面的高度拟真，在不动一砖一瓦的情况下，人们同样能够身临其境地领略到历史古迹的魅力，了解过去的历史和文化，这不仅节省了资源，符合可持续发展观的要求，同时把历史建筑中无形的遗产延续和传播了下来，这是数字时代古建筑遗产保护与数字化技术相结合的体现，更是建筑遗产保护的时代特征。
4.2.3通过数字技术重现过去的生活方式
建筑为满足人们生存的需求而存在，成为我们生活的载体。不同的建筑形态造就不同的生活氛围和气息，与建筑发生关系的种种生活场景和生活习惯即属于非物质文化遗产的范畴，也属于建筑遗产的一部分。由于历史和时代的原因，一些传统的建筑形态已不复存在，与之相伴随的生活场景和模式也就荡然无存，从建筑遗产的保护的角度来考虑，我们希望过去的生活场景和模式可以得到延续。但是，人们生活水平的提高使得过去的生活方式已不能满足现代人们的物质需求，为解决好这一矛盾，我们借助数字化下的虚拟现实技术对过去的生活方式、场景等进行复原，借助先进的虚拟显示感应等设备，我们可以身临其境地穿梭在三维的虚拟环境中体验感受过去的生活场景和氛围，借助人工智能技术实现与电脑的交流，加强场景的互动性和真实感，从而更好地保存和展示出过往那些有价值却已不适应时展水平的生活方式。
五、数字化技术应用于古建保护的具体方法
5.1策略以数字化信息收集和复原为主要手段，建立数字化展览馆全方面对外展示、宣传和保护古建筑文化遗产。通过一系列的数字技术达到古建筑保护的数字化的目的。
5.2策略步骤与方法
5.2.1信息采集与处理，复原对象信息库
信息资料数字化是古建筑数字化保护研究的基本前提。也就是说要到现场对保护对象进行大量的信息采集工作即现场作业阶段，之后再进行信息的整理，最后将所收集的资料数字化。数字化的成果主要分为三部分，一是数字化的文献资料，二是实体信息成像，分别对应建筑平面图中的各视点：三是数字化的测绘图以及在测绘图上整理得到的各种分析图和细节图样，这些数字化的测绘图将成为虚拟模型建构的基本依据：
(1)文献文字数字化古建筑文献数字化主要是运用word技术编辑处理，把与古建筑相关的文字信息转化为数字信息。并可以利用声音录制等方式作为对数字复原后的文化背景补充。
(2)实体信息成像数码成像是通过感光器件来实现从实物到图像的转换过程。即通过数码成像技术实现古建筑实体信息的初步数字化。其常见的数码技术产品最常见的有扫描仪、数码相机、家用摄录一体机等。数码相机和摄录机可以直接将古建筑实物转化为图片，DV等数字信息。而为了保证古建筑的精确度，数字化研究中，对于古建筑的各种规划设计图、测绘图、照片以及模型等的数字化则采用成像质量高的扫描仪。
(3)数字化的测绘图技术数字化的测绘图就是用扫描技术把建筑的实物信息转化为某一阶段的数字信息，通过Photoshop等软件的处理，得到的图片可以作为数字化的一部分成果加以保存和研究，如色彩和形式等方面。但是对于古建筑的很多信息，只有数字图片还是不够的，如建筑的平立剖面尺寸、构件大小等。要想在数据上科学地反映建筑遗产的实物信息，就必须借助一定的绘图软件技术才能达到，如AutoCAD技术。#p#分页标题#e#
5.2.2虚拟模型建构
利用计算机数字测图技术、多媒体信息技术、虚拟现实技术等，对保护对象的所采集的各种数据进行对数据进行层次和类别加工处理，建立对象的三维数字模型，以便利用计算机在各种载体上进行多方位、多层面、客观、形象地再现。在虚拟过程中应遵循自然直观性、兼容性、异构性、可扩展性、灵活性等特点，以最终达到利用计算机的高科技手段构造出一个虚拟的世界，使参与者获得与现实一样的感觉。
5.2.3信息集成与对外展现
实现信息集成和共享是数字化的一个基本目的。常用的信息集成及其实现方式多以数字化模型为核心，集成对象包括图像、文档、声音、动画、视频等各种数字媒体。可采用的集成技术有很多种，最常用的有Internet／Intranet这种较成熟的大众化的集成技术。
复原后的数字信息常以多媒体为载体，通过建立网上虚拟展览馆等方式借助互联网的高效最大限度地传播给世界各地的人民，同时得到动态的反馈，从而不断地扩充更新自身信息数据，不断地对其中的各种不确定信息借助计算机和网络进行协同的纠错工作，最终实现数字化复原的真实性、准确性和完整性。
六、结语
数字化技术展现了科技的无穷魅力，它和建筑遗产一样属于人类文明的一部分。无论是作为建筑师、还是规划师来讲，我们必须时刻保持敏锐的洞察力和与时俱进的时代观，在数字化技术大势所趋的背景之下，如何利用先进的技术力量来帮助我们应对城市更新和建筑遗产保护这一时下热门的课题，还需后来者不断地探索和创新。
