古建筑三维数字化
现有的保护手段包括使用传统的测量工具(皮尺、全站仪等)结合摄影测量等方式进行古建筑的测绘、存档的工作。但受到传统手段的局限性,无法将古建筑的信息,尤其对于浮雕、镂空等精细结构的信息尽善尽美的表现出来。同时工序复杂,准确性不高。三维激光扫描采用非接触式的测量方式,具有快速、准确、多方位、“所见即所得”等特点,为古建筑测绘提供了具有革命性的方法。三维激光影像扫描能够快速获取点密度和精度都非常高的建筑物点云数据,将所测量的对象进行1∶1的实景复制三维成型,由传统的实地野外手工测量转变为室内计算机对点云数据的高精度测量。
通过三维激光扫描设备,可快速获取古建的三维数字化信息数据,海量点云展现全部细节特征,配合专业数据处理软件,可以获取古建准确三维数据点云,建立模型。
三维激光扫描技术能够对被扫描地物实施有效地扫描。仪器采集各点的三维坐标。被扫描物体表面信息以“点云”的数据形式保存在扫描仪中,点云处理配合专业的点云处理软件。通过对点云数据的处理,可以重现被扫描物体表面的结构和外观,重新构建被扫描物体的三维模型,具有真实、直观的特点。这项技术重现了被测地物的三维景观,实现了模型的重新构建。在点云数据预处理完毕之后,还可以根据点云数据来生成平面图、3D模型图,将物体表面纹理通过专业软件贴到模型表面更加真实直观。
从事古建点云获取经常需要从事外业数据采集的工作,通常古建体面积过大,对数据采集造成一定的难度。随着三维激光扫描技术和无人机技术的发展,运用三维激光扫描技术对古建进行数据采集与计算成为一种全新的模式,三维激光扫描技术较全站仪相比外业测量效率更高,缩短了作业人员在室外工作的时间,同时获取的数据更加完整。
应用三维激光扫描技术对古建进行测量的技术路线如图所示: