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1、基于BI米多维技术的 古建筑保护思想初探 摘要:本文针对古建筑保护的 现状问题及需求,激发BI米技术与其应运而生关系的 思考和理解,并试图初步探讨将建筑设计领域较成熟的 BI米技术运用到古建筑保护的 研究中的 价值与意义.为突破传统主观定性的 研究方式,从而创建一个科学、高效、共享的 古建筑保护研究方法提供一个新的 思路. 关键词:BI米;古建筑保护;建筑信息模型 一?BI米对古建筑保护的 应运而生 我国古建筑经历了 数千年发展,形成了 独特而稳定的 建筑体系.一直以来,在古建筑保护领域研究的 热点之一就是如何解决开发与保护的 矛盾.随着城市人口的 不断增长、城市基础设施建设的 需要,许多古建
2、筑面临拆除、搬迁以及重建.在保护古建筑的 工作中,离不开记录古建筑的 建筑信息.中国古代建筑,外形古朴、华美,但形制结构非常复杂.一座单体建筑,往往由成千上万个构件组成,木构件之间通常是榫卯交接;其屋面曲线除多呈抛物线外,还常有很多种兽形饰件,这就使从古建图纸的 绘制到三维模型重建都有很大 的 难度 . 整合古建信息的 传统方法是利用二维图纸或者文献由技术人员手工量测后,将古建筑的 各种信息绘制、记录、归纳成集.这种方法不仅耗时耗力,而且精确度 较低,缺乏将记录的 建筑信息直观表达的 能力,因此需要新的 技术来准确采集和记录管理古建筑的 各种建筑信息,弥补传统方法的 不足. BI米 技术引入古
3、建筑保护的 领域,为解决以上问题打开了 一条创新之路.BI米的 应运而生是新思维、新方法的 体现.古建筑具有明显的 形制化和模数化特征,大 到开间、进深的 尺寸,小 到构件,卯榫的 尺寸,均有一定的 制式和规则,而这些制式和规则可以实现古建筑构件的 参数化.进而可以通过建立参数化古建筑构件库来实现古建筑三维模型的 精确重建.通过建立古建筑精确的 三维模型,可以比较真实地反映古建筑的 原貌,获得精确的 工程数据,利于古建筑的 精确保护和科学研究,最终实现古建筑的 数字化存档,为古建筑工程的 复原、修复提供技术支持. 二?BI米对古建筑保护的 价值意义 目前,信息化已经渗透到各个领域,当然也包括古
4、建筑领域.将 BI米 技术应用于古建筑的 保护与研究,建立古建筑构件的 参数化信息模型,从而提高古建筑保护与研究的 信息化程度 ,其意义主要体现在以下几个方面: (1)实现了 古建筑构件参数化信息模型的 自动生成及对关键参数的 控制.提供了 建立古建筑构件参数化信息模型库的 有效方法,有利于实现我国古建筑保护的 参数化、信息化. (2)BI米的 技术与古建筑构件的 结合可以为古建筑修缮工作提供相关信息.每一个古建筑构件信息模型都可以记录该构件的 相关信息:构件尺寸、工艺做法信息、可以修补或更换残坏的 构件等;依据信息模型中记录的 构件尺寸和材料信息,可以按原制补配缺少的 构件. (3)BI米
5、技术引入古建筑保护的 方法能够代替传统测绘图纸作为古建筑设计建造资料进行存档,并且改变了 传统的 对古建筑的 测绘方式.在对某古建筑进行测绘之前,可以先从构件信息模型库中检索该古建筑的 所有构件,然后组装成该古建筑的 信息模型;测量时,可以先测量该古建筑每个构件的 主驱动参数,然后打开每个构件的 参数列表,验证测量其他的 次驱动参数,对误差大 的 值可以直接在参数列表中输入修改.这种测量方法更加的 科学、高效,而且测得数据直接加载在模型中并可以驱动模型的 改变. (4)利用BI米技术建立参数化的 古建筑信息模型可以为古建筑保护的 研究工作提供相关的 参考信息.在对古建筑实物进行实地研究之前,可
6、以先对古建筑参数化信息模型进行研究,从而方便的 从古建筑参数化信息模型中获得相关的 参考信息,有利于对古建筑有一个较为系统的 了 解,为对古建筑进行深入研究提供基础.1 三?BI米对古建筑保护的 推动前行 我国古代建筑从设计阶段开始就是着重细部处理,任何一个时期的 建筑都有其相同点.这些相同点基本体现在建筑物中构件类型统一,模数单位基本一致,建造过程中只改变构件的 尺寸和定位.而且建筑构件的 尺寸都是依据模数比例关系来打造的 .古代建筑整体看来建造复杂,尤其是建筑物细部构造,但是根据建筑类型学和建筑构件分类后都有一定的 规律可以遵循.古建筑虽然在规模上有所区分,其建造过程都是由相应的 建筑构件
7、组合而成. 古建筑的 建筑构件特点和古建筑以建筑构件组合的 形式搭建的 特点与 BI米 技术中以构件“族”模型的 形式建立模型相契合.BI米 中“族”可以看作古建筑中一类建筑构件,根据古建筑构件分类,建立相应的 构件 BI米“族”模型,赋予其相应的 参数,就可以建立古建筑 BI米 模型,有效记录和管理古建筑本体上的 建筑信息2. (1)典型古建筑的 数据结构库建立 在查阅大 量的 古建筑资料的 基础上,将古建筑的 构件进行归类管理,总结归纳每一类构件的 尺寸及构造特征,对尺寸进行归一化处理,构建古建筑构件结构规律数据库. (2)古建筑构件参数化建模实现 古建筑构件参数化建模是在对古建筑组成体系
8、和构成方式进行深入研究的 基础上实现的 .根据古建筑组成体系和构成方式,编写每类构件的 参数化建模的 相关函数.根据古建筑构件分类,建立相应的 构件 BI米“族”模型,赋予其相应的 参数,从而生成古建筑构件三维模型. (3)古建筑三维模型信息加载 古建筑信息模型的 附加参数不仅包括构件的 彩绘、年代、材料等基本信息,还包括构建的 长、宽、高、体积、插入点、基准等数据.系统可以按构造信息、材质信息、物理信息、油漆彩绘信息和说明备注信息存储古建筑构件的 信息.这些信息直接存储在图形数据库中,信息作为模型的 一部分进行存储.信息的 生命周期等于模型的 生命周期,任何时候打开模型都能读取其上存储的 信
9、息.因此,不仅可以向数据库中添加记录而且可以添加信息字段,最终实现信息与古建构件模型建立驱动关系,信息值的 改变自动驱动模型的 改变. 总结 古建筑保护设计在业内一直备受关注,但苦于没有找到一个好的 方法和途径对古建的 现状进行真实完整的 现场数据采集,而无法做到真正意义上的 保护与设计.然而,将 BI米 多维技术运用在历史保护建筑群中,使古建保护能够确实做到在保护的 基础上进行修复、重建和创新设计,开创了 BI米 应用的 新领域和新维度 . 参考文献 1孙卫新.基于BI米的 明清古建筑构建参数化信息模型实现技术研究D.西安建筑科技大 学,2013.4 ; 2罗翔,吉国华. 基于Revit Architecture 族模型的 古建参数化建模初探J.中外建筑,2009( 8);
