文化遗产学社:让鼓浪屿建筑在数字时代重获文化生命力

时间:2025-7-5 17:00 浏览:5 小编:小风

       2025年6月13日(我国第9个文化和自然遗产日的前一天),中国中央电视台(CCTV)深入报道了厦门市鼓浪屿黄荣远堂的数字化修复工作。而这份报告的背后,有一群年轻的身影——厦门大学文化遗产学社的同学们。他们在李渊教授的指导下,用三维激光扫描、无人机航拍、BIM建模等技术,为百年侨宅“量体裁衣”,让历史建筑在数字世界中重生。

01 学生实践:从课堂到遗产现场

在黄荣远堂的数字化修复工程中,厦门大学文化遗产学社的的同学们从课堂走向真实的文化遗产保护现场,用科技与热情为百年建筑注入新活力。在测绘过程中,学社的同学们分工明确,共同构建起一套完整的数字化保护工作链。

(黄荣远堂修缮实景)

模块一:建筑室内外三维激光扫描

姚颜霖

文化遗产学社成员

作为文化遗产学社成员,我的工作是建筑室内三维激光扫描。这项技术通过非接触式数据采集,为历史建筑构建毫米级精度的数字孪生体,在避免物理接触损伤的同时,实现对室内空间复杂构造的立体化记录。

传统测绘方式在建筑室内作业时面临显著局限:登高设备的频繁使用会增加文物触碰风险,平面图纸难以呈现细微构造。而三维激光扫描仪以每秒 30-50 万点的高速率,同步捕捉空间坐标、表面色彩及材质纹理,形成误差控制在 2 毫米以内的三维点云数据 —— 这些数据经处理后转化为可交互的高精度模型,使建筑室内的梁架结构、装饰细节乃至光影变化都得以通过数字形态永久留存。

相较于传统测绘的平面化成果,我们的工作实现了从 "二维记录" 到 "三维复现" 的质变。当扫描仪镜头掠过斑驳的梁柱、凹凸的砖缝,每一个数据点都是对历史信息的精准捕获;通过多站点云拼接形成的完整室内模型,不仅为研究者提供 1:1 比例的虚拟勘察空间,更成为 BIM 技术应用的基础数据层。基于这些数据,修复团队可在虚拟空间中预演修缮方案,精准定位残损构件,制定针对性保护措施。

在测绘的过程中,我们不仅完成了空间数据的采集,更实现了对文化遗产信息的深度挖掘。这种工作的意义,在于为每一处建筑室内空间建立 "数字档案",即便实体历经风雨,其承载的历史信息仍能通过我们的扫描数据永续传承。

室内三维扫描测绘(右一为姚颜霖)

模块二:建筑外部无人机倾斜摄影测量

王芷宁

文化遗产学社成员

参与黄荣远堂数字化修复工程时,我主要负责无人机航测环节。借助无人机航拍技术,从多角度、多高度获取建筑整体形态及其周边环境的高清影像和三维数据,精准描绘建筑与自然环境的空间关系。

对比传统古建筑保护测绘,无人机航测优势显著:无需接触建筑本体,规避对文物的潜在损伤;成果处理依托算法自动化完成,高效且出错率低。无人机可对古建筑进行贴近摄影测量,通过拍摄多张连续的空中图像,结合空间坐标信息进行空中三角测量,实现快速、自动化、全方位的三维精细建模,满足数字化存档和测量需求。

经外业航测与内业数据处理,我们成功搭建黄荣远堂三维模型。模型清晰呈现建筑布局、结构体系、构件尺寸等信息,不仅为文物保护提供精准数据支撑,还能在教育领域辅助知识传播,旅游场景中助力游客沉浸式体验,为古建筑传承发展注入全新活力,让百年建筑借科技之力,在新时代绽放更持久光彩。

学社成员进行无人机航拍(左二为王芷宁)

模块三:建筑信息模型构建

李嘉杭

文化遗产学社成员

本次测绘中,我依托 BIM 技术,对建筑实施全生命周期数字化建模,构建集空间信息、材料属性、历史沿革于一体的数字化档案体系。

在工作中,前期我们通过实地勘测与多源数据采集,精准获取建筑空间尺寸、材料物理特性等基础信息;在收集团队成员通过室内扫描与无人机倾斜扫描后的数据后,我们使用相关的软件进行模型建构。通过 BIM 模型的多维度数据集成与可视化呈现,能够精准解析建筑复杂的空间构成与构造逻辑,为建筑病害诊断、修缮方案制定、预防性保护策略规划提供数据支撑,有效推动文化遗产保护工作从传统经验导向向数据驱动、科学决策转型。

在长期实践中,我深刻认识到数字技术在文化遗产保护领域的应用价值。未来,社团将持续探索数字技术与文遗保护的融合应用,完善文化遗产数字化保护技术体系,为文化遗产的科学保护与活化利用提供专业技术支持。

  

(黄荣远堂扫描数据)

黄荣远堂室内扫描(左二李嘉杭)

02 社团行动:文化遗产的青春代言

在鼓浪屿建筑测绘过程中,厦门大学文化遗产学社构建了 “空天地” 一体化测绘体系。团队综合运用Trimble X7三维激光扫描仪、大疆无人机等先进设备,结合 GIS 与 BIM 技术,先后完成八卦楼、美国领事馆旧址以及英国领事公馆旧址、黄荣远堂、汇丰银行公馆、圣教书局旧址等鼓浪屿历史建筑的毫米级精准测绘,建立包含建筑构件族库、空间基因图谱的BIM数据库。

(汇丰银行公馆旧址等四处鼓浪屿历史建筑三维扫描项目)

同时,通过产学研深度融合,文化遗产学社与鼓浪屿管委会共建实践基地,将测绘成果转化为元宇宙数字孪生模型,在海峡两岸文博会等平台展示了鼓浪屿元宇宙

(第十五届海峡两岸文博会——元宇宙教学平台展示)

(第十五届海峡两岸文博会成员合影)

文化遗产学社深度融合空间信息技术与文化遗产保护实践,系统完成鼓浪屿历史建筑群的现状扫描、三维建模及修复方案设计。依托《建筑遗产保护专题》省级课程思政示范课程,学社创新开展 “产学研用” 一体化实践教学,通过建筑测绘实训、虚拟仿真实验及元宇宙交互体验等形式,面向社会公众与高校学子开展建筑遗产科普宣传,构建起 “技术赋能 — 教育传承 — 社会参与” 的遗产保护生态链,为世界文化遗产的可持续保护与活化利用提供了可复制、可推广的社团模式。

(《建筑遗产保护专题》鼓浪屿实践)

03 数智赋能:社团助力建筑遗产保护

此次测绘不仅是一场建筑技术的实践,更是文化遗产学社以学生为主体的遗产教育探索。厦门大学文化遗产学社的同学们串联起鼓浪屿遗产数智化全路径。这条遗产数智化路径,串联起了从激光点云高精度扫描的“数智建档”,到HBIM建筑遗产全生命周期的“数智运维”,再到元宇宙课程群中的“数智传播”。实现了从测绘科学的“专”业,到建筑科学的“转”变,最终走向遗产教育的“传”播,构建起具有学科特色的数字教学新模式。

央视报道中体现的的不仅是鼓浪屿建筑的测绘成果,也是文化遗产学社成员在遗产地的努力。鼓浪屿的历史记忆正通过学社成员的不断实践获得新生。未来,厦门大学文化遗产学社将继续以学生团队为核心,在世界遗产的数智化保护中书写更多答卷。

(团队成员合影)

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