數字化技術在建筑保護與設計中的應用研究

摘 要：在信息科技時代，數字化技術的發展與應用，為建筑保護與設計提供了新的技術載體。在數字化技術的應用下，建筑保護與設計正以互動性、沉浸性和構想性的方式實現，受到現代人青睞，并成為建筑保護設計現代化發展的重要方向。本文立足數字化技術，分析了數字化技術在建筑保護與設計中的應用特征及優勢，并在此基礎上，從搭建虛擬平臺、生成數字化設計功能等方面闡述了數字化技術在建筑保護與設計中的應用策略。

關鍵詞：數字化技術;建筑;保護;開發;策略

中圖分類號：TU242 文獻標識碼：A 文章編號：2096-6903（2022）02-0007-03

0 引言

建筑物作為我國重要的文化載體，如何轉變傳統建筑保護與設計模式，在互動性、沉浸性的全新理念中，推進建筑保護設計現代化發展，成為新時期建筑保護數字化建設的重要內容。近年來，數字化技術發展迅速，在現代生產生活領域的廣泛應用，充分體現了數字化技術的時代應用價值。在建筑保護設計數字化全新升級發展中，諸如VR等技術的應用加快了數字化發展進程，同時也正以全新的保護與設計模式，轉變傳統單一的發展形態。基于數字化技術下的應用，能夠通過虛擬空間的架構，在身臨其境的保護設計中，通過交互性、沉浸性和構想性的呈現導入，滿足建筑保護設計需求。因此，數字化技術推動了建筑現代化保護設計，實現了全新的理念形態，現就相關應用作如下具體研究闡述。

1 數字化技術在建筑保護與設計中的應用特征

1.1 數字化技術實現全景式設計

數字化技術以信息采集與數據處理技術為載體，實現三維立體場景空間構建的全新技術。因此，數字化技術的應用是建筑保護與設計數字化建設的全新升級，能夠在交互性與沉浸性的呈現方式中，滿足保護設計的不同需求。近年來，虛擬情景成為一種時尚，受到越來越多人的青睞，也成為建筑保護設計的重要方向。特別是近年來，VR技術發展快速，在VR空間虛擬中，可以在虛擬情境中完成對真實建筑體的全景呈現，這種交互性、沉浸性的全新呈現方式，讓數字化建筑設計得到全新升級。以某著名建筑保護設計為例（見圖1）。該建筑在數字化設計中，依托VR-3D技術，打造了系列在線建筑結構元素。在“360°全景虛擬”空間設計之下，將該建筑結構以數字化的形式進行復制保存，并且通過對相關結構元素的有效設計，以更好的從整體性、局部性等方面，提高建筑數字化設計效果，滿足建筑物的設計需求[1]。為此，數字化技術在建筑保護與設計中的應用，推進了建筑保護設計數字化的全新升級，是基于新技術下的現代化發展體現，打造了建筑設計的全新模式，具有十分重要的時代意義。

1.2 數字化技術實現“活態”式保護

當前，基數字化技術下的建筑保護，正以“活態”的鮮明方式，成為建筑保護數字化發展的重要內容。傳統數字建筑在保護中，以平面保護設計為主，缺乏身臨其境感的立體呈現，并且物態的靜止性，削弱了建筑保護的層次性與全面性效果。但是，在數字化技術的應用之下，建筑保護能夠在“360°”的呈現中，將靜態之物以動態的全方位展現，實現了“活態”式保護。一方面，在“活態”保護之下，一種全新保護體系的生成，讓靜態之感在活態中得到全新展現，特別是對于建筑結構的損壞情況等進行有效呈現，能夠實現“實時性”建筑保護;另一方面，對于不同的建筑，其結構的復雜性、場景的多元化，都要求數字化技術的應用，實現對不同結構要素的數字化檢測保護，通過溫度測量、損害程度遠程監控評估等，實現了更加高效便捷的保護形態。如圖2所示，是基于數字化背景下對于故宮博物院建筑結構的數字化遠程保護監控，以更好地提高對建筑的保護效能。

2 數字化技術在建筑保護與設計中的實踐策略

隨著數字化技術的快速發展，基于數字化技術下的建筑保護與設計構建，正以全新的設計理念與形式，滿足現代人對建筑保護的實際需求。因此，建筑物在保護與設計中，將數字化技術融入其中，將靜態的建筑結構元素，在活態的展現中賦予了建筑溫度、情感。對于建筑物而言，數字化技術的實踐應用，關鍵在于虛擬建筑資源平臺的搭建、數字化設計功能的生成，為建筑保護與設計創設良好環境條件。具體而言，數字化技術在建筑保護與設計的實踐，主要在于以下幾點：

2.1 搭建虛擬建筑資源平臺，實現建筑數字化設計

建筑物在實現虛擬空間的架構中，需要搭建虛擬建筑資源平臺，這是實現數字化技術實踐應用的重要基礎。首先，數字化虛擬空間的實現是基于信息采集與處理下的三維立體場景的構建。在虛擬館藏資源平臺的搭建中，能夠將靜態的物，在數字化的形態呈現中，以不同的形式及展現，滿足三維狀態下的設計需求。以某建筑設計為例。該建筑在設計在3D數字化技術的應用之下，打造了全新虛擬實現空間，構建了如圖3所示的3D建筑設計模型，通過3D技術搭建了豐富的虛擬建筑設計資源平臺，讓設計能夠在三維狀態之下得到更加全面的呈現，而且可以基于移動終端實現“全景虛擬”。在3D虛擬設計中，可以看到高清的各個建筑體在不同場景、不同角度的展現，“零距離”狀態下的建筑呈現，讓建筑設計更加完備;其次，建筑設計轉變傳統設計思維，在傳統數字化設計的基礎之上，強化了對3D技術的應用，在虛擬建筑資源的構建中，滿足了實際設計需求[2]。因此，在建筑保護與設計中，應在虛擬建筑資源的搭建中，實現對3D技術的有效應用，發揮數字化技術在建筑保護與設計中的重要作用。

2.2 生成全景遠程保護功能

建筑物作為諸多結構要素的重要載體，在實現數字化保護的創設中，要始終以要素保護、安全保障為導向，強化全景遠程保護功能的有效生成。（1）在交互性遠程保護中，通過遠程實時數字化監控，對各建筑結構要素實現有效監控保護，掌握建筑結構實際情況，進而更好地提高建筑保護效能。對于數字化技術，交互性是其重要的技術特質，通過VR輔助設備，遠程端可以身臨其境的“觸摸”和了解建筑物情況，這種基于交互性的遠程場景性保護，能夠增對建筑結構的保護力;（2）在沉浸式保護模式中，引入人工智能技術。當前，人工智能與VR等技術的融合發展，成為建筑保護數字化發展的重要方向。在數字化保護場景中，將人工智能的“智能監測”“安全預警”等功能融入其中，能夠更好地提高自動化保護能力，滿足建筑安全保護需求;（3）在構想性保護中，可以引入個性自由想象空間[3]。也就是說，根據建筑物的保護需求，通過引入個性化的保護要素，提高對建筑物的保護效能。如針對建筑特性，從建筑物的外墻體穩定性、保護性等出發，實現對建筑全方位智能化保護，這也成為新的發展方向。68BAF01C-234D-4D63-B84F-D2898146ACFB

2.3 加快數字化團隊建設

當前，建筑保護與設計正加快對數字化技術的應用構建，以滿足新的發展需求。為此，為更好地實現數字化技術的有效應用，應加快數字化團隊建設，在全新理念中，實現數字化建筑保護與設計平臺的生成。一是要轉變數字化思維，建設一支數字化隊伍專門負責數字化技術的應用，加快虛擬建筑結構資源平臺的建設;二是要強化高素質專業性人才的引進力度，特別是對于數字化技術人才，要加強人才培養力度，并通過建立良好的專業發展渠道，滿足專業人才的發展需求，提高數字化建筑資源的建設積極性，為更好地適應時代發展需求，建筑保護與設計堅持以信息化發展為導向，立足專業化人才隊伍建設，能夠從時代發展的需求中獲得新的發展成效。

3 結語

綜上所述，時代在發展，新的信息科技產物，正改變著現代人的生活。數字化技術作為新的技術產物，在生產生活中的應用，充分體現了數字化技術的應用價值，同時也創造了新的載體模式。數字化技術在建筑保護與設計中的應用，實現了展覽“交互性”“沉浸性”和“構想性”，滿足建筑保護與設計的需求。無論是古建筑保護，還是現代建筑設計，均在數字化技術的應用嘗試與探索中，構建全新的數字化發展模式，以更好地適應新的時代發展需求。在本文研究中，數字化技術在建筑保護與設計的應用，應充分利用數字化技術優勢，通過搭建虛擬建筑結構資源平臺、生成虛擬保護設計功能等措施，實現數字化技術在建筑保護設計中的有效實踐。

參考文獻

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[2] 王余烈，蘇欣，田昊.虛擬現實在遺址博物館中的敘事展示與體驗研究[J].南京藝術學院學報（美術與設計），2019（3）：45.

[3] 洪秋月.探討VR技術在文物保護工作方面的應用[J].中國民族博覽，2019（7）：228-229.

Application of Digital Technology in Building Protection and Design

WU Kangnan

（Shanghai TONTSEN Architectural Design Office， Shanghai? 200000）

Abstract： In the era of information technology， the development and application of digital technology provides a new technical carrier for architectural protection and design. Under the application of digital technology， architectural protection and design are being realized in an interactive， immersive and imaginative way， which is favored by modern people and has become an important direction of the modernization of architectural protection design. Based on digital technology， this paper analyzes the application characteristics and advantages of digital technology in building protection and design， and expounds the application strategy of digital technology in building protection and design from the aspects of building virtual platform and generating digital design function.

Keywords： digital technology; architecture; protection; development; strategy

收稿日期：2021-12-15

作者簡介：吳康楠（1997—），男，安徽宿松人，碩士研究生，建筑師，研究方向：建筑與城市設計學、建筑遺產保護、數字化建筑。68BAF01C-234D-4D63-B84F-D2898146ACFB