建筑遗产的数字孪生保护与再生

　　文／袁 烽

　　建筑遗产作为文化信息的载体，承载着不可替代的历史价值，是对未来发展具有重要意义的文化资源。建筑遗产的保护与再生具有很强的交叉综合性，结合现代建筑遗产干预理论中的五项基本原则，即真实、完整、可识别、可逆、最小干预，数字孪生技术作为一种新兴的信息技术，为建筑遗产的保护和再生提供了高质量可持续的精细化保护修缮措施。它通过综合运用感知、计算、建模等信息技术，对物理空间进行描述、诊断、预测、决策，进而实现物理空间与虚拟空间的交互映射。

　　近年来，高科技的发展，特别是点云技术、人工智能以及语义分割技术的结合，为建筑遗产的保护与再生提供了一个高效、精确且全面的技术支持。点云技术，通过以尺度和复杂度为依据的，包括摄影测量、激光扫描、无人机等的三维测绘技术手段，能够精确地捕捉建筑遗产的三维数据。这些高密度的空间数据点为复原和分析建筑提供了一个极为详细的数字基础。它们不仅包含了建筑的几何形态，还能够记录下材料的质感和颜色等细节，从而为数字孪生提供了精准的物理基础。人工智能技术能够处理和分析大量的点云数据，通过学习和识别各种建筑元素，如墙壁、窗户、装饰等，加速了从原始数据到有用信息的转换过程。通过模式识别进行结构分析和历史解读，揭示建筑遗产隐含的历史信息，如建筑风格的演变、修建时期的判断等时间要素。此外，语义分割通过对点云数据进行分类，能够将不同的建筑元素区分开来，如将窗户、门、屋顶等以不同颜色或标记进行区分，提高了数据的可读性。计算机再结合这些数据，对结构构件、构造细部、历史过程进行分类建模，进一步实现对物理空间的数字化再现和可视化呈现，从而从各方面促进对建筑遗产现状的认知，对建筑遗产价值的理解，推动建筑遗产未来的健康发展。

　　建筑遗产的数字孪生保护与再生，通过虚实融合的技术手段，从更大范围审视建筑遗产的价值，在更长时间内观察建筑遗产的变化，与更广泛相关者交流和沟通建筑遗产的信息和发展目标，在专业理想和公众利益之间达到一种平衡，让公众更加直观地体验和理解这些建筑的历史与文化。

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