古建筑是歷史、政治、文化的凝聚物，但隨著時(shí)間的流逝、社會(huì)的發(fā)展和風(fēng)雨的侵蝕，許多珍貴稀有的古建文物遺址已處于瀕危境地。古建筑大多結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，依靠傳統(tǒng)的測(cè)繪方法和照片難以復(fù)原其原貌，而且傳統(tǒng)的古建測(cè)繪以直尺和角尺、垂球等工具直接量取建筑物及其構(gòu)件的尺寸，獲取圖紙及一些文字記錄等最終資料，存在著數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，使用不方便，效率低等問題。
三維激光掃描技術(shù)通過高速激光掃描的方法，大面積高分辨率地快速獲取被測(cè)物體表面的三維坐標(biāo)、反射率和色彩信息，打開了測(cè)繪領(lǐng)域由傳統(tǒng)點(diǎn)測(cè)量到面測(cè)量的新局面，被廣泛應(yīng)用于古建筑三維精細(xì)建模數(shù)據(jù)獲取方面。
三維激光掃描技術(shù)制作的古建筑成果，具有高精度、高保真、高效便捷、安全性高、成果豐富等特點(diǎn)，數(shù)據(jù)成果包括線畫圖、航片、影像、激光點(diǎn)云和表面紋理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理后可輸出DLG、三維模型、施工詳圖等豐富多樣數(shù)據(jù)。
1. 3D激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)：
由于測(cè)區(qū)環(huán)境限制及FARO三維激光掃描儀的視角原因，單個(gè)測(cè)站不能采集古建筑的完整點(diǎn)云數(shù)據(jù)，采取在多個(gè)站點(diǎn)架設(shè)三維激光掃描儀的方式采集古建筑點(diǎn)云數(shù)據(jù)，對(duì)各站點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)、去噪和簡(jiǎn)化等處理過程，得到如下圖所示的點(diǎn)云數(shù)據(jù)：
2. 畫圖：
調(diào)整古建筑點(diǎn)云數(shù)據(jù)的視角為正視圖、側(cè)視圖，并形成相應(yīng)視圖的柵格圖像；對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)做豎直方向的剖面，獲得俯視圖的柵格圖像；將柵格圖像按比例導(dǎo)入CAD ，對(duì)柵格圖像進(jìn)行矢量化，得到古建筑的正面、側(cè)面、平面線畫圖，如下圖所示：
3. 三維數(shù)字模型
3DMAX建模通過量測(cè)建筑物各部件尺寸，拉伸、擠出和自由變形等過程，構(gòu)建古建筑的各構(gòu)件模型，最終各部分組合成一個(gè)整體。根據(jù)古建筑的線畫圖，按照從下至上的順序依次構(gòu)建城樓、臺(tái)基、墻柱、屋頂，完成古建筑的模型制作后進(jìn)行紋理貼圖和渲染，最終效果如下圖所示：
逆向成模數(shù)據(jù)
古建復(fù)原模擬
利用三維掃描儀數(shù)據(jù)可以對(duì)古跡或文化遺產(chǎn)進(jìn)行三維掃描，生成三維模型可用以觀賞，有效保護(hù)各類古建筑由于游覽帶來(lái)的破壞，其數(shù)據(jù)還能應(yīng)用于文物的保護(hù)和修復(fù)。
三維激光掃描測(cè)繪技術(shù)在古建筑測(cè)繪中的應(yīng)用已漸趨成熟，在古建筑數(shù)字化檔案建庫(kù)項(xiàng)目中的應(yīng)用具有可行性及傳統(tǒng)測(cè)繪方法不可及的優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)在工程測(cè)量領(lǐng)域亦具有巨大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用價(jià)值，深度挖掘二者的結(jié)合點(diǎn)是我們今后需要認(rèn)真研究解決的問題。
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