論數(shù)字技術(shù)在云南古建筑保護(hù)中的作用

數(shù)字化虛擬復(fù)原技術(shù)是一種新的方法，虛擬復(fù)原技術(shù)屬于計算機(jī)仿真技術(shù)的一個重要部分，它的基本特征決定了其在古文化遺產(chǎn)的保護(hù)和傳承中的可行性，數(shù)字虛擬復(fù)原技術(shù)對云南古老建筑的數(shù)字存檔、修復(fù)改造、再現(xiàn)、展示、保護(hù)等方面都具有非常重要的意義。

　　現(xiàn)在，世界各國都很重視人類文化遺產(chǎn)的保護(hù)與傳承，世界上很多古建筑都是人類重要的文化遺產(chǎn)，它們見證了人類的發(fā)展歷程。然而，時間的流逝，風(fēng)雨的洗禮，人為的破壞因素等，使得這些古建筑正在逐漸消失，必須采取一些措施和藝術(shù)手法來對其進(jìn)行復(fù)原與保護(hù)，所以如何運(yùn)用高科技手段來保護(hù)建筑文化遺產(chǎn)，是當(dāng)下很多國家非常重視和關(guān)心的事情。目前在國內(nèi)外一些文物保護(hù)部門及有關(guān)機(jī)構(gòu)已經(jīng)開始利用數(shù)字虛擬技術(shù)來復(fù)原一些有文物價值的古建筑，并起的了不錯的成績。首先根據(jù)真實的數(shù)據(jù)資料建立起數(shù)據(jù)庫，對這些建筑的資料進(jìn)行永久的保存。其次，運(yùn)用計算機(jī)軟件建立起和原建筑一樣的虛擬環(huán)境，這樣人們可以不受時間空間的限制參觀它，為文化遺產(chǎn)的傳承提供了很大方便。同時　，這些資料還給古建筑的修復(fù)帶來很大的便捷。所以說，數(shù)字化復(fù)原技術(shù)在對古建筑的保護(hù)、展示、修復(fù)和復(fù)原等過程中就起到了非常重要的作用，它為古建筑文化遺產(chǎn)的復(fù)原和傳承提供了全新的平臺。
　　一　古建筑數(shù)字復(fù)原技術(shù)
　　古建筑的數(shù)字化復(fù)原屬于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一個應(yīng)用方向。虛擬技術(shù)最先由美國人J　aron　Lanier提出，　VR是一種電腦系統(tǒng)，最初美國人研究它主要是為了宇航的模擬系統(tǒng)。它的原理是利用電腦和傳感器建立起來一個和真實環(huán)境相似的模擬環(huán)境。隨著科技的進(jìn)步，很多發(fā)達(dá)國家都在研究虛擬技術(shù)并運(yùn)用到很多方面。一個好的虛擬現(xiàn)實環(huán)境是由以下技術(shù)所構(gòu)成的大型綜合集成系統(tǒng)環(huán)境，例如：計算機(jī)圖形學(xué)、圖像處理、多傳感器、網(wǎng)絡(luò)等，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是通過計算機(jī)構(gòu)成的三維數(shù)字虛擬環(huán)境，從而使用戶在視覺上產(chǎn)生一種虛擬環(huán)境的感覺并且沉浸在其中，這就是虛擬現(xiàn)實技術(shù) 。因為虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以模擬一個和真實環(huán)境一樣的世界，所以可以為云南一些將要被毀滅的古建筑備份一個“數(shù)字”的環(huán)境。用數(shù)字技術(shù)來實現(xiàn)云南古建筑的虛擬復(fù)原，首先需要尋找適合的計算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)。云南古建筑復(fù)原研究是在普通PC機(jī)基礎(chǔ)的實踐。軟件系統(tǒng)主要是支持圖像和模型制作的軟件。云南古建筑復(fù)原的軟件系統(tǒng)需要運(yùn)用兩種方法，基于圖像的方法和基于模型的方法。基于圖像主要是對一些貼圖素材進(jìn)行整理制作等，可用軟件pohtoshop、illastru等等。基于模型的主要是建立古建筑復(fù)原系統(tǒng)所需的可視三維模型，可軟件AutoCAD　、　3DMAX　、Maya等。首先，對古建筑進(jìn)行詳細(xì)的資料收集，建立起數(shù)據(jù)庫，在根據(jù)這些資料建立起三維模型。
　　其中，建立可視化三維模型從技術(shù)實現(xiàn)上可分為三步：第一步是幾何建模，也就是建立古建筑群的三維結(jié)構(gòu)；第二步是形象建模　，主要是建立在幾何建模的結(jié)果上的，對建立起的模型進(jìn)行進(jìn)一步處理，比如貼圖、打光、渲染等等；第三步是行為建模，主要處理物體的運(yùn)動和行為描述。這樣就可以得到仿真的虛擬古建筑。
　　很多發(fā)達(dá)國家的研究人員已經(jīng)創(chuàng)建了一些世界文化遺產(chǎn)的數(shù)字虛擬復(fù)制品。比如對意大利羅馬古城的復(fù)原，這個項目的制作是由美國、英國、意大利和德國的最好的專家來完成的。這個工程非常巨大，虛擬羅馬古城中展現(xiàn)了大約30多個建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)　，把羅馬古城昔日的輝煌展現(xiàn)的淋漓盡致，讓世界人們又一次目睹了羅馬古城的風(fēng)采。中國在古建筑的數(shù)字復(fù)原項目方面比較成功的有圓明園的虛擬影模的建立。這個項目由中國北京銳智盛揚(yáng)文化傳播有限公司花了4年多完成，為電影圓明園的拍攝工作和后期制作起到了很好的效果，這座虛擬的圓明園場景場面宏偉壯麗，細(xì)節(jié)精致美觀，充分展現(xiàn)出了一種雍容華貴的氣氛，讓人們又體驗了大清盛世時皇家御用園林的磅礴氣勢。所以說，數(shù)字虛擬復(fù)原系統(tǒng)是一種比較合理有可行性的先進(jìn)的系統(tǒng)，有很好的應(yīng)用前景，它是將來文化遺產(chǎn)復(fù)原和保護(hù)的發(fā)展方向。
　　二　現(xiàn)實意義
　　云南作為少數(shù)民族最多的省，有著獨具特色的眾多古建筑，但在時間的流逝和風(fēng)雨的侵蝕下，長期沒有修繕，都受到了不同程度地破損，變得破舊不堪，有個別古民居甚至只有文獻(xiàn)記載。此外新中國初期的土地改革與公私合營的政策下，很多古城老街上的古民居，變成了很多人合住的大雜院，由于住的人口多且雜，亂改亂建，把原精美舒適的院子搞得亂七八糟雜。古城內(nèi)的建筑蓋得緊密，民居院落緊緊的挨在一起，而這些古民居所用的建筑材料主要是磚和木材，屬易燃材料，一旦發(fā)生火災(zāi)，　消防的形式就比較麻煩了。除此之外，還有的情況是居住在古城居民中的居民們在改造自己的老房子時，盲目跟風(fēng)追求時髦，在維修中不考慮古建筑的原材料而胡亂使用如瓷磚、水刷石、不銹鋼、各種金屬等材料，把這些傳統(tǒng)古民居建筑弄的面目全非。雖然人們已經(jīng)認(rèn)識到了保護(hù)古建筑的重要性，但畢竟云南政府的財力有限，所以只能先集中力量對一部分“典型”　的民居建筑進(jìn)行保護(hù)修繕，大多數(shù)的民居得不到適時有效的保護(hù)，所以怎樣保護(hù)這些古建筑、繼承弘揚(yáng)這些珍貴的文化遺產(chǎn)，就成了當(dāng)下人們非常重視的事情。但是用傳統(tǒng)方法的改造與修復(fù)中常常會有很多誤差或會因為各種原因而帶來一些遺憾。然而通過計算機(jī)數(shù)字手段我們就能解決和改善這些問題。比如，在對古建筑的修復(fù)過程中，　可以根據(jù)原來的數(shù)據(jù)先建立起數(shù)字模型，這樣就可以再現(xiàn)出建筑物的缺損部分并做出預(yù)先的判斷，　一方面可以提前看到修復(fù)的效果并及時做出調(diào)整，　同時避免了以傳統(tǒng)方式修復(fù)帶來的局限性，　并在此基礎(chǔ)上對其文化價值重新評價。這樣，　不僅在結(jié)構(gòu)上復(fù)原了古建筑，　永久了保存了古建筑的各種詳細(xì)數(shù)據(jù)，而且可以反復(fù)修改，　達(dá)到更完美的修復(fù)效果，還能讓各個地方的人們在互聯(lián)網(wǎng)上觀看云南少數(shù)民族古老建筑，展現(xiàn)云南傳統(tǒng)建筑的魅力。所以數(shù)字化復(fù)原技術(shù)提供了用傳統(tǒng)方式無法比擬的、更先進(jìn)的信息交流界面，具有非常良好的應(yīng)用前景。云南古建筑復(fù)原系統(tǒng)的建立在很多方面都有利用價值，比如，可以輔助一些電影電視作品的后期制作以及科幻動畫電影的制作，還有考古工作、對旅游行業(yè)的宣傳方面等等。對此方面的研究在社會的很多領(lǐng)域都有作用。所以數(shù)字技術(shù)對云南古建筑的保護(hù)傳承就具有非常現(xiàn)實的意義。