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          【行業資訊】北京:數字技術立體化展現壯美中軸線
          來源:深圳市磊鑫環境建設股份有限公司 時間:2023-04-15

             一條中軸線,撐起古都脊梁,串起一路風景。然而,在實地探訪時,無論站在哪一個點位都無法一覽全局。實景三維系統彌補了這一遺憾,讓人們可以全方位領略中軸線的獨特神韻。

            記者近日獲悉,借助數字技術,市測繪設計研究院已基本完成中軸線遺產核心區5.9平方公里范圍的三維實景建設,最終形成的實景三維中軸線將為中軸線遺產要素的監測和管理、保護與利用提供完整的空間數據底座。

            零接觸 激光技術代替手工測量

            清晨,天壇公園祈年殿外,安智明等一行5人抬著沉重的設備箱,輕輕推開院門。兩人固定好站式掃描儀,1人背上特殊的“雙肩包”,1人拿起小巧的手持設備……在默契的分工配合下,祈年殿的測繪工作正式開始。隨著激光掃描儀360度擺動著“大腦袋”,這座三重檐攢尖式建筑及周邊環境的三維空間數據都將被采集,并在電腦里真實再現。

            安智明從業29年,如今是市測繪院首都功能核心區部副部長!斑^去的做法要先搭腳手架,爬上爬下用各種尺子手工測量,不僅對建筑本體有一定損傷,而且測繪速度慢、人力消耗大、測繪精度也低!卑仓敲鹘榻B,如今運用三維激光掃描和貼近攝影測量等新技術,可以在不碰觸文物的前提下,就把文物建筑的每個構件都精細記錄和生動表現出來,可謂“鳥槍換炮”。

            據了解,測繪人員在掃描時設計了分區、分級的方案,按照場景內容、精度要求、數據獲取難易程度等進行劃分。比如,對于祈年殿、皇乾殿等古建筑,采用站式掃描儀,能夠對結構尺寸、色彩紋理等進行毫米級的精細記錄;對于文物細部,配合手持式掃描儀靈活測量;對于場區、園區等開闊場地,使用更快捷的背包式掃描儀。

            展神韻 數字技術讓中軸線“立起來”

            祈年殿的測繪工作,大約需要兩周左右的時間。

            掃描開始后,生成的點云數據會直接導入軟件,進行自動拼接!包c云其實就是把物體都用點表示出來,形成了一團一團的點,像云一樣,每個點都帶著坐標!卑仓敲飨蛴浾哒故酒桨咫娔X上的實時掃描數據,測繪人員正是以此來檢查拼接精度,防止遺漏!拔覀冄劬δ芸吹降慕ㄖ韺佣寄軖叩,每一處斗拱都能精細地表達,顏色、反射強度等特征信息也能保存下來!

            工作團隊更多的時間會投入到大量數據的后期處理、分析和建設上。市測繪院研發中心副主任閆寧介紹,實景三維中軸線的場景不僅要形似,更要神似,隨著季節和氣候的變化,實景三維中軸線的自然景觀也會隨之發生變化。

            “從紙質地圖到數字地圖、實景三維產品,我們對中軸線的測繪越來越精細,也越來越生動!笔袦y繪院大數據中心主任陶迎春說,實景三維產品可以真實、立體地再現中軸線的壯美與震撼,讓中軸線“立起來”,還能追溯其歷史變革,帶來時代變遷的縱深感。

            據悉,早在2020年,市測繪院就組織了一支200余人的技術團隊,率先對天安門地區各要素進行了超精細化的測繪和三維建模;2021年8月開始,又在市文物局等單位的委托下,搭建“實景三維中軸線”。截至目前,第一階段的北京中軸線居中道路、公共空間等系列遺產空間的實景三維建設已經完成,包括永定門、鐘鼓樓、地安門內外大街等;第二階段的太廟、中山公園、景山公園、天壇公園是最后的四個節點,計劃在今年上半年全部完成信息采集與三維模型搭建。

            促保護 新建筑可進行三維場景模擬比照

            市測繪院院長牛銳表示,這套實景三維系統不只是對中軸線進行物理空間的再現,更重要的是有豐富的應用場景。比如,中軸線周邊若要新建建筑物,其體量、形態、高度與風貌是否會影響景觀視廊與城市天際線?可以直接把方案放到三維場景里進行模擬、比照,非常直觀高效。

            實景三維系統的搭建為沉浸式體驗中軸線提供了可能。觀眾可化身雨燕凌空飛躍中軸線、穿越時空感受城市變遷,還能拿起放大鏡察看建筑細部,甚至在天氣模擬中感受銀裝素裹的故宮。

            實景三維系統最重要的價值還是應用于中軸線的遺產保護。今年1月,《北京中軸線保護管理規劃(2022年—2035年)》重點提出要高標準建立遺產監測系統。而最終形成的實景三維中軸線,將為中軸線遺產要素的監測和管理、保護與利用提供一套完整的空間數據底座。
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