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摘 要：數字時代的浪潮下，數字化技術正不斷運用于社會的各個領域。作為人類文明重要載體的古建筑，對其保護措施的研究更應當走在時代的前沿。本文基于已有數字化技術的應用，深入淺出地探討了數字化技術應用于古建筑保護的價值和方法。
關鍵詞：數字化技術古建筑保護
一、引言——數字化時代的來臨
20世紀40年代人類史上第一臺數字電子計算機ENIAC在美國賓夕法尼亞大學誕生，這是數字技術史乃至人類文明史上的里程碑。50年后美國人尼古拉•尼葛洛龐帝撰寫的《數字化生存》一書的問世再次把世人猛然驚醒，一個數字化的新時代已經來臨。如今，數字化技術的應用日益深入到人們生活的各個方面，顯而易見的是，我們的日常生活早已和數字技術密切相關，人與人的交流也更依賴互聯網絡?；蛟S就在不久的將來，紙質閱讀、現場購物已成為舊時代的符號，人們之間的聯絡變得更有效和迅速。數字化技術正在不斷地改變著我們的生活方式和觀念，身處不同領域的人們都勢必感受到它所帶來的翻天覆地之變。古建筑保護，作為保護和延續人類文明重要的一部分，在時代的影響下，勢必呈現出新的趨勢。
二、古建筑走向數字化保護及其意義
2.1古建筑保護面臨的形勢
世界上得以保存至今的古建筑或者比較完整的遺跡幾乎都是使用石料建筑的，而中國古建筑幾乎全都是土木或者磚木結構，即使僥幸免于蟲蛀鼠嚙，也難以經受氣候和時間的考驗，不少畫棟雕梁都在火災中灰飛煙滅。尤其是在一些地方古建筑保護沒有得到足夠的重視，使得古建筑遭受了更為嚴重的破壞，古建筑保護面臨著嚴峻的形勢。
2.2以往古建筑保護過程中存在的問題
2.2.1記錄古建筑各類信息資料的載體不易長久保存
過去人們常用紙質文獻記錄古建筑的構造做法、相關歷史等信息資料。當今，正如以往人們通過寫信保持溝通的方式正在逐漸被e—mail等工具代替一樣，原始的紙張記錄保存各類信息數據的方式已面臨被淘汰，因為其不僅存在對信息的保存和記錄的精確度不高的缺點，而且大量書籍等紙質材料笨重又占空間，易被腐蝕，怕火，一旦毀壞就難以復原。20世紀六七十年代，人們利用已有的攝影攝像等技術記錄文化遺跡的信息，但這些資料同樣存在難以長久保存且不夠準確的問題，比如錄像帶老化程度較快，攝影攝像技術又會使圖像產生失真等。
2.2.2古建筑維護與加強其對外展示相沖突
隨著經濟的發展，祖國各地對于各地旅游資源的開發勢如破竹，而古建筑的參觀游覽是旅游開發當中的重要一項，增加古建筑的公眾開放性固然有利于其自身文化的傳播和展示，但是，過度的開放展示帶來的維護成本增加和損壞速度的加快無疑使展示和維護在一定程度上對立起來，由此一來，就造成了有些地方的建筑古跡只可遠觀、不可走進接觸的局面了。
2.2.3傳統建筑工藝的消失
中國古建筑工藝極其考究，但是這樣具有精湛工藝的匠人在我們的社會中得不到應有的重視，沒有經濟保障，不得不另尋經濟來源，造成傳統工藝的漸漸流失。
2.3古建筑保護走數字化道路的意義
數字化技術的發展為人類文化遺產的保護開拓了一片新的天地，為文化遺產的長期保存和傳播創造了有利的條件。數字化遺產保護技術的開發和應用極大程度上解決了上述問題，首先在信息保存方面就是一個巨大的飛躍，再加上其具有高精度和高逼真度等優勢，為文化遺產的數字化保護帶來無限可能。
三、古建筑的數字化保護技術應用
數字化保護技術基于計算機與網絡環境的新型實用化輔助系統或手段，采用人工智能、虛擬現實、多媒體、寬帶網絡與數據庫等先進信息技術，為古建筑保護的可持續發展服務。對與古建筑相關的文字、圖像、聲音、視頻及三維數據信息，提供數字化保存、組織、存儲與查詢檢索等手段，并進一步建立數字化文化遺產博物館、展覽館，為古建筑的保護、開發與利用服務。
當前，數字化技術應用于古建筑保護主要有以下幾個方面。
3.1古建筑的數字化保存
數字技術的發展促使更高精度的圖形圖像技術設備相繼產生，更精確真實的數字化保存與存檔技術也隨之誕生。數字化保存主要利用先進的二維三維掃描、數字攝影、三維建模與圖像處理等技術，實現文物圖形結構與紋理等信息的高精度獲取與保存。目的是在計算機里建立相關的數字模型，為文物的信息保護、修復、研究、參觀和開發利用等提供準確的數字化素材。
3.2建立數字化的古建筑虛擬博物館
信息技術空前發展的今天，已有很多博物館開始探索新技術，把計算機應用于博物館展示領域。在數字博物館里，傳統博物館中的展品如今只需敲擊一下鼠標就可以清晰且內容詳盡地呈現在閱覽者面前。利用虛擬現實技術，人們更能實現在虛擬博物館中的漫游，大眾難得一見的建筑古跡也通過互聯網絡實現了人們一飽眼福的愿望。
3.3古建筑及相關文物的虛擬修復與復原
根據已保存下來的各種建筑文物相關的數字化信息數據，結合藝術家、保護專家等的研究和經驗知識，利用圖像處理技術、人工智能等技術，可以對后來發掘發現的建筑古跡及文物進行虛擬修復與復原，還原其原貌。比如說把文物上一些變色、褪色、脫落的藝術圖案通過數字化方式復原成最初畫成時的輝煌效果，而這些過程都可以在不接觸文物的條件下完成。
3.4數字化輔助設計對古建筑保護的傳承和發揚
目前較常用的數字化輔助設計系統包含兩個方面，一是對平面圖案的數字化輔助設計系統的研究，二是對三維實體工藝品的造型進行數字化輔助設計系統的研究。
通過數字化圖案、工藝品輔助設計系統，可以對已有的典型圖案、工藝品進行創新設計，從而創造出不同個性、豐富多樣的符合時代需求的藝術作品，有助于建筑文化遺產的傳承與發揚。#p#分頁標題#e#
四、數字化技術應用于古建筑保護的價值
4.1古建筑保護的宗旨—尊重其原真性
以往我們總喜好對歷史上由于種種原因被破壞掉的古建筑大興重建，最后建筑是落成了，也像模像樣，但卻造就了一批為后人所批評的“假古董”。浙江寧波的慈城孔廟修復工程中，主持專家堅持把歷史上被破壞掉的建筑全部重新建造，最終的結果是造成與歷史記載的不相符合，沒能夠完全尊重孔廟的歷史，以至于后來在周邊發掘出了新的墻基卻不了了之。動輒重建的觀念背離了古建筑保護對注重原真性保護的思想，而建筑的原真性價值就恰恰在于時間賦予建筑的特殊文化意義，它應該是強調不改變歷史建筑的原狀，保持現狀的做法，而粗糙的重建是對歷史建筑文化價值的極大破壞，同時也是對人力物力的極大浪費，就好比說有段時間網絡上熱議的“重建圓明園和阿房宮”一事，支持的言論根本不堪一擊，最終得出的結論是，那僅僅是極少數官員的夸夸其談。引用《中國文物古跡保護準則》中的一句原話：“已不存在的建筑不應重建”?？梢?，注重原真性是檢驗建筑文化遺產的一條重要原則。
4.2數字化技術的應用是對保護古建筑原真性的尊重和延續
我國上下五千年文明，多少建筑遺產被埋葬在歷史的大浪潮中不復返，人們對逝去歷史古建的珍惜和渴望重現的動機是可以理解的，只是在處理方式上不十分恰當：如今，我們對待古建筑保護有了更強大的技術力量的支撐，各種數字化技術的運用使我們在尊重歷史古建筑原真性的基礎上，能夠更好地完成古建筑的復原、重建、信息資料保存等工作，從而幫助我們更好地完成古建筑的保護和展示。
4.2.1數字技術幫助我們更有效而全面地記錄古建筑上傳達的各種信息
古建筑之所以可以作為文化遺產備受保護，關鍵在于其歷史價值，而體現這些歷史價值的，恰恰就是古建筑上傳達給我們的各種信息，這些信息可以表現為材料上的、圖案上的、形態上的、構造上的，也可以是空間組織上的。利用當今較為成熟的數字化保存技術(如前所述)，可以對以上各類信息進行高精度和高真實度的保存，將各類信息轉化為計算機數據提供給不同領域用于研究，同時又不會對原始建筑造成破壞。
4.2.2通過數字技術對已不復存在的歷史古建進行虛擬重構，再現人類文明的輝煌
前不久在美國洛杉磯舉辦了一場名為“古羅馬重生”的數字展覽，向人們展示了古羅馬城在公元320年鼎盛時期的風貌。整個虛擬的古羅馬城是由美國弗吉尼亞大學在去年重建的，他們用數字技術虛擬重建了古羅馬城內的大約7000座歷史建筑。通過視頻設備，人們可以360。的領略整個古羅馬城的風貌。歐洲人對待歷史建筑遺產同樣充滿熱情，但他們也清楚認識到盲目重建帶來的后果，于是借助于計算機，人們可以更好地再現歷史，通過各種虛擬現實技術模擬現實的場景，達到高度的圖像、聲音等方面的高度擬真，在不動一磚一瓦的情況下，人們同樣能夠身臨其境地領略到歷史古跡的魅力，了解過去的歷史和文化，這不僅節省了資源，符合可持續發展觀的要求，同時把歷史建筑中無形的遺產延續和傳播了下來，這是數字時代古建筑遺產保護與數字化技術相結合的體現，更是建筑遺產保護的時代特征。
4.2.3通過數字技術重現過去的生活方式
建筑為滿足人們生存的需求而存在，成為我們生活的載體。不同的建筑形態造就不同的生活氛圍和氣息，與建筑發生關系的種種生活場景和生活習慣即屬于非物質文化遺產的范疇，也屬于建筑遺產的一部分。由于歷史和時代的原因，一些傳統的建筑形態已不復存在，與之相伴隨的生活場景和模式也就蕩然無存，從建筑遺產的保護的角度來考慮，我們希望過去的生活場景和模式可以得到延續。但是，人們生活水平的提高使得過去的生活方式已不能滿足現代人們的物質需求，為解決好這一矛盾，我們借助數字化下的虛擬現實技術對過去的生活方式、場景等進行復原，借助先進的虛擬顯示感應等設備，我們可以身臨其境地穿梭在三維的虛擬環境中體驗感受過去的生活場景和氛圍，借助人工智能技術實現與電腦的交流，加強場景的互動性和真實感，從而更好地保存和展示出過往那些有價值卻已不適應時展水平的生活方式。
五、數字化技術應用于古建保護的具體方法
5.1策略以數字化信息收集和復原為主要手段，建立數字化展覽館全方面對外展示、宣傳和保護古建筑文化遺產。通過一系列的數字技術達到古建筑保護的數字化的目的。
5.2策略步驟與方法
5.2.1信息采集與處理，復原對象信息庫
信息資料數字化是古建筑數字化保護研究的基本前提。也就是說要到現場對保護對象進行大量的信息采集工作即現場作業階段，之后再進行信息的整理，最后將所收集的資料數字化。數字化的成果主要分為三部分，一是數字化的文獻資料，二是實體信息成像，分別對應建筑平面圖中的各視點：三是數字化的測繪圖以及在測繪圖上整理得到的各種分析圖和細節圖樣，這些數字化的測繪圖將成為虛擬模型建構的基本依據：
(1)文獻文字數字化古建筑文獻數字化主要是運用word技術編輯處理，把與古建筑相關的文字信息轉化為數字信息。并可以利用聲音錄制等方式作為對數字復原后的文化背景補充。
(2)實體信息成像數碼成像是通過感光器件來實現從實物到圖像的轉換過程。即通過數碼成像技術實現古建筑實體信息的初步數字化。其常見的數碼技術產品最常見的有掃描儀、數碼相機、家用攝錄一體機等。數碼相機和攝錄機可以直接將古建筑實物轉化為圖片，DV等數字信息。而為了保證古建筑的精確度，數字化研究中，對于古建筑的各種規劃設計圖、測繪圖、照片以及模型等的數字化則采用成像質量高的掃描儀。
(3)數字化的測繪圖技術數字化的測繪圖就是用掃描技術把建筑的實物信息轉化為某一階段的數字信息，通過Photoshop等軟件的處理，得到的圖片可以作為數字化的一部分成果加以保存和研究，如色彩和形式等方面。但是對于古建筑的很多信息，只有數字圖片還是不夠的，如建筑的平立剖面尺寸、構件大小等。要想在數據上科學地反映建筑遺產的實物信息，就必須借助一定的繪圖軟件技術才能達到，如AutoCAD技術。#p#分頁標題#e#
5.2.2虛擬模型建構
利用計算機數字測圖技術、多媒體信息技術、虛擬現實技術等，對保護對象的所采集的各種數據進行對數據進行層次和類別加工處理，建立對象的三維數字模型，以便利用計算機在各種載體上進行多方位、多層面、客觀、形象地再現。在虛擬過程中應遵循自然直觀性、兼容性、異構性、可擴展性、靈活性等特點，以最終達到利用計算機的高科技手段構造出一個虛擬的世界，使參與者獲得與現實一樣的感覺。
5.2.3信息集成與對外展現
實現信息集成和共享是數字化的一個基本目的。常用的信息集成及其實現方式多以數字化模型為核心，集成對象包括圖像、文檔、聲音、動畫、視頻等各種數字媒體。可采用的集成技術有很多種，最常用的有Internet／Intranet這種較成熟的大眾化的集成技術。
復原后的數字信息常以多媒體為載體，通過建立網上虛擬展覽館等方式借助互聯網的高效最大限度地傳播給世界各地的人民，同時得到動態的反饋，從而不斷地擴充更新自身信息數據，不斷地對其中的各種不確定信息借助計算機和網絡進行協同的糾錯工作，最終實現數字化復原的真實性、準確性和完整性。
六、結語
數字化技術展現了科技的無窮魅力，它和建筑遺產一樣屬于人類文明的一部分。無論是作為建筑師、還是規劃師來講，我們必須時刻保持敏銳的洞察力和與時俱進的時代觀，在數字化技術大勢所趨的背景之下，如何利用先進的技術力量來幫助我們應對城市更新和建筑遺產保護這一時下熱門的課題，還需后來者不斷地探索和創新。
