黃河文化傳承下的河南省古建筑數字化保護

李整建　李建鳳

河南省古建筑是中國傳統古建筑體系中的重要組成部分。古建筑蘊含著藝術、科學、文化和歷史等多樣價值，而文物所涵蓋的文化數據信息是對古建筑最深層次的探析與理解。數字化技術逐漸融入古建筑保護領域當中并獲得了顯著成效。數字化技術為古建筑文化資源保護提供了新的機遇與手段，通過VR、三維掃描技術等數字技術的應用，從而探索數字技術在河南省古建筑保護中的應用場景和應用價值，促使河南省古建筑為弘揚社會核心價值觀及傳承黃河文化等發揮出真正的價值作用。

一、河南省古建筑在黃河文化中的重要性

眾所周知，黃河孕育了歷史悠久、璀璨奪目的中華文明，其也是中華民族的母親河。河南省是黃河流經區域的關鍵文化中心及政治經濟中心，河南省的古建筑遺產和文化資源是其他地區無法比擬的，其中較為著名的包括安陽殷墟、鄭州商城、隋唐洛陽城、漢魏洛陽故城等。這些古建筑文化遺產好似散落于黃河兩側的明珠瑰寶，黃河文化也因這地標式古建筑而更加豐富多彩，各地文化脈絡也在黃河的銜接下連成一體。河南省的古建筑不僅是中原文化的典型文化意象，也與廣大人民情感的文化血脈相互連接。通過對河南省古建筑加以保護，會使黃河精神、黃河文化及民族精神融入每個人的血液當中。

二、河南省古建筑基本特點

（一）較強的分布廣度和豐度

河南擁有數量眾多、多種類型的古建筑，形式也呈現出多樣化的特點，主要涵蓋了陵寢建筑、都城遺址、宗教建筑、府衙建筑和塔廟建筑等。

（二）中華傳統文化的核心體現

河南地處黃河中下游，具有源遠流長的歷史文化，也是中華民族的發祥地之一。河南省的古建筑和紀念建筑數量相對較多，體現了中國古代建筑體系的發展歷程，并為廣大人民群眾呈現出中華文明的光輝文化。以宗教建筑為例，少林寺禪堂主要采用傳統的殿堂風格，外觀結構精致新穎，穹頂顯赫，內部具備寬敞實用的空間范圍，而且整體通風條件和采光效果相對較好。

（三）建筑群總體性、綜合性強

在建筑設計階段，建筑方案的規劃選定尤為重要。例如中原古建筑典范——康百萬莊園，其是集官、商、農為一體的大建筑群，也是特殊文化產物，其具有豐富的藝術內涵及歷史積淀，呈現出一定的藝術價值和歷史價值。康百萬莊園主要位于河、洛、嵩的交接位置上，依山傍水，并具備“金龜探水”的稱呼，充分彰顯出中國傳統建筑綜合性、總體性的一致化觀念。另外，窯洞與房屋院落的組合及建筑群體間的組合體現出“天人合一”思想，這也充分體現出中國傳統古建筑的文化內涵。

三、古建筑數字化保護的意義及特點

（一）數字技術的應用意義

傳統測繪技術的優勢主要體現在無須設備支持，工作人員僅憑借垂球、直尺等測量工具便可以充分掌握古建筑的圖紙內容及文字數據，但是傳統測繪技術的弊端主要包括成本高、效率低及精度低等，而且直接觸摸往往會對古建筑帶來或多或少的影響及破壞。采用數字化技術便體現出顯著優勢。

首先，利用數字化技術可以避免工作人員與古建筑直接接觸，減少文物破損。而且可以在低成本、高效率的基礎上提升古建筑修復保護工作的整體效率，即便在惡劣復雜的環境條件下也可以充分發揮出數字化技術在古建筑保護中的價值作用，充分滿足古建筑測繪工作的多樣化需求。

其次，隨著數字化技術的快速發展，數字化技術逐漸向精準化、便捷化、時效化的方向穩步邁進，科學運用三維無線激光圖像掃描技術可以收集并分析古建筑的具體數據，進一步為中國古建筑的修復保護及管理工作提供完整性、真實性、可靠性的參考數據，并為建筑空間數據的后續分析工作帶來強有力的技術保障。

最后，利用數字化技術可以獲取古建筑的坐標點數據，并將其及時轉化為三維模型，幫助工作人員針對古建筑文物數據展開收集、選擇、匯總及轉化等一系列工作。將數字化技術與傳統技術相比，可以看出，數字化技術在古建筑修復及保護工作中凸顯出不可比擬的優勢，相關人員可以運用新舊兩種技術深度結合的方法實現對古建筑的進一步保護與修繕。比如在對古建筑場地展開全面化勘測探究后，可以將三維激光掃描技術與傳統測繪技術進行高度融合，這樣便可以減少文物修復的時間和成本支出，進而幫助工作者及時獲取古建筑信息模型，為后續修復保護古建筑工作奠定穩固的基石。

（二）古建筑保護中用到的數字技術

1.虛擬現實VR技術

現如今，仿真虛擬現實技術即VR技術的優勢逐漸顯現在大眾視野當中。VR技術主要由虛擬仿真與多媒體圖像技術、計算機圖形、傳感器技術、網絡通信技術等多樣化科技高度結合而成。通過計算機技術可以模擬構造出全新的現實場景，為體驗者帶來真實、全面的模擬環境，進而使體驗者具有身臨其境的奇幻感受。將VR技術運用于古建筑當中，再采用三維激光掃描技術對建筑實體進行數據收集，搭建出虛擬化、數字化的三維儲存模型。隨著城市化的進步與發展，收集不同類型的人文歷史數據并將其整合為VR紀錄片，不但可以強化文物信息儲存的完整性和真實性，還可以將其應用于旅游觀光、文化推廣及景觀宣傳等領域當中，能夠推動當地經濟的發展，彌補城市文化的空缺和漏洞。

2.三維激光掃描技術

三維激光掃描借助智能化計算機系統和現代化掃描儀能夠及時提取物體內外部結構的激光數據、反射率等基本信息，并對內部空間的三維坐標進行科學化分析，通過構建出真實可靠的三維圖像為古建筑的修復管理及保護工作提供全面、精準的數據與信息。根據古建筑的發展歷史可以為眾多破損建筑進行復現，為古建筑的深層次探究工作提供更有力的保障與支持。對大規模古建筑進行三維激光掃描后及時構建數據庫，相關人員可以對時代建筑、文化傳播和民族文化等內容展開研究，并以數據庫為核心實現文化的快速傳播。從整體視角來看，河南省古建筑保護在國內各省區中始終處于領先地位，對古城區域的遺跡保護也取得了顯著成果。但是，省內部分偏遠地區仍然存在古建筑破損問題，所以可以運用三維激光掃描技術構建數據庫，進而對古建筑的維護、保養、管理及保護工作起到良好的促進作用和引導作用。

四、古建筑數字化保護中數字技術的應用

數字技術是信息時代的主要產物，對于古建筑的保護工作，數字技術呈現出不容小覷的價值作用。首先，數字技術可以有效應用于關鍵古建筑文物信息儲存工作當中，促使其可以在安全可靠的環境下得以永久性保護。其次，數字技術可以為中國專業學者的古建筑研究工作提供精準、科學的參考信息，數字技術支持下的古建筑保護也可以展現為數字呈現方式，以此來為游客提供直觀的參觀感受，切實減少開放古建筑所承受的壓力。最后，數字技術可以為特殊文物給予一定的技術支持，比如文字、雕塑和壁畫等均是中國古建筑領域中需要重點保護的對象，相關人員可以結合實際需求并采用數字技術將所匯總的數據內容、精度信息加以分類存檔，確保數據文件的完整性和真實性。

（一）利用數字化技術采集古建筑數據

在古建筑保護階段中，可以采用數字化技術收集數據信息，將收集到的各類信息數據有效輸送至相關數據平臺內部。同時，利用備份功能將匯總的數據儲備在云盤當中，以此提高數據信息的安全性和可靠性。數字技術對動態文物的發展保護也呈現出一定的優勢。在動態文物保護期間，相關人員可以在不同時期收集相關數據，并對不同時間、相同地點所產生的文物數據進行對比，重點考察文物材料的擺放方位、損壞范圍并對其展開多次迭代。在數字技術的幫助下獲取古建筑數據信息可以降低勞動力整體消耗量，也為恢復中國古代文化資產和財產的研究工作指明了引導方向。另外，數字技術也為古建筑的后續維護工作提供一定的指導，促使維修工作的精準性及可靠性得以提高，為動態文物保護工作帶來了低成本、高效益的可行性。

（二）利用數字技術進行文化和狀態評估

在古建筑數字保護工作中，科學使用數字技術可以對古建筑的歷史數據、發展歷程展開進一步探究與分析，結合不同時段所采集的文物信息與大數據相融合，可以幫助研究人員探析數據背后潛在的問題及弊端，進而及時探尋出解決問題的方法，為有效解決文物保護問題提供多樣化的技術扶持。對于收集完畢的文物數據，相關人員可以借助傳感器的技術優勢進行多種環境數據的收集工作，包括濕度、溫度、氣候等，并運用大數據技術對其展開進一步探究與挖掘，以此來查明文物材料的發展歷程及變化特點。所以，數字技術可以結合環境變化特點精準預測文化財產的形態以及物質變化趨勢，并能夠在第一時間采用科學有效的預防措施為其提供保護。運用數字技術開展古建筑文物評估的具體流程主要是收集相應資料，并在智能感知的基礎上，采用無損檢測技術對古建筑和文物完整度、健康情況及環境影響因素，展開科學化檢測與探究，充分掌握文物的基本性質和屬性，并對其實施完善科學的預防性保護，進而構建出“檢測—評估—預防—保護”的整體框架。

（三）利用數字技術輔助修復古建筑

在古建筑保護階段，工作人員可以運用數字技術對古建筑展開全方位測量及3D重塑，及時尋找出存在缺陷及漏洞的古代建筑，結合古建筑的基本特點和原貌加以優化修復。比如，相關人員可以應用形狀匹配技術，在文物修復工作中科學運用空間范圍內存在的輪廓線，并結合輪廓線的最終匹配成果與古建筑展開對比論證，進而在短時間內修復古建筑構件的裂縫問題，其主要包括曲面模型的合理銜接與匹配，3D曲面模型的高度融合及設計編制可以將古建筑修復至最接近原貌。采用三維計算機模型，將原本的文物模型輸送至快速制作原型設備內部，并對小規模建筑物展開全面化檢測審核，為工作人員提供相關的數據信息以便于展開文物的研究保護工作，促進古建筑的修復工作有序開展。

（四）利用數字技術開展深度研究

古建筑的修復及保護是一個綜合性、系統性的過程，相關人員需要在實際保護階段中科學運用多樣化數據加以探究、假設并獲取相關論證。通過對數字化模型的有效使用及數據分析，對古建筑展開科學對比，相關人員可以有效檢查數據與古建筑彼此間存在的關聯性，進而為修復技術和保護技術的應用提供更多有力的保障，也為研究古建筑的保護修復工作帶來了數據支持，呈現出顯著的轉化價值。一般情況下，數據模型涉及諸多研究信息，主要包括材料數據、過程數據和工程數據等，此種信息數據是幫助專業研究人員深層次挖掘古建筑內涵的核心條件，研究人員可以根據具體的信息內容重點探析古建筑的變化趨勢，為進一步保護古建筑提供數據支持。

（五）利用數字技術向公眾呈現古建筑文化

運用數字技術保護古建筑，不但可以將歷史文物的美感、文化充分呈現在大眾的視野當中，還可以促使觀賞者全面地感受到優美的歷史景觀。現如今，國家政府部門對古建筑文物的修復與保護工作給予了更多的關注及重視，作為中國歷史文化的瑰寶，歷史文物充分彰顯出中國文化特色的歷史內涵。另外，隨著旅游業規模的日益擴大，來自世界各地的游客更傾向于參觀與欣賞古建筑和文物，這也促進了古建筑文化的傳承。但是隨著游客數量的增多，在古建筑觀摩欣賞期間往往會出現文物破損或毀壞等問題。相關機構需要科學運用數字技術展開古建筑修復與保護工作，以此來為社會公眾呈現出完美無缺的歷史文物。通過運用數字三維建筑模型，可以向來往游客提供歷史文物的一系列信息內容，拓寬歷史文物所涵蓋的信息量。根據直觀的數字化顯示措施，社會公眾不但可以清晰、直觀地感受古建筑的內涵美，也可以及時掌握歷史文物的數據，以此來體會古建筑所蘊含的文化價值。

五、結語

綜上所述，將數字化技術有效應用于古建筑保護工作當中，可以切實提高古建筑保護效果，并在此基礎上降低保護古建筑所消耗的成本，切實提高數據處理和分析的高效性、可靠性。在古建筑保護工作中，相關人員需要結合歷史文化特征，運用數字技術為古建筑提供最大化保護，充分展現古建筑的文化魅力和內涵。