論數(shù)字技術(shù)在云南古建筑保護中的作用

數(shù)字化虛擬復原技術(shù)是一種新的方法，虛擬復原技術(shù)屬于計算機仿真技術(shù)的一個重要部分，它的基本特征決定了其在古文化遺產(chǎn)的保護和傳承中的可行性，數(shù)字虛擬復原技術(shù)對云南古老建筑的數(shù)字存檔、修復改造、再現(xiàn)、展示、保護等方面都具有非常重要的意義。

　　現(xiàn)在，世界各國都很重視人類文化遺產(chǎn)的保護與傳承，世界上很多古建筑都是人類重要的文化遺產(chǎn)，它們見證了人類的發(fā)展歷程。然而，時間的流逝，風雨的洗禮，人為的破壞因素等，使得這些古建筑正在逐漸消失，必須采取一些措施和藝術(shù)手法來對其進行復原與保護，所以如何運用高科技手段來保護建筑文化遺產(chǎn)，是當下很多國家非常重視和關(guān)心的事情。目前在國內(nèi)外一些文物保護部門及有關(guān)機構(gòu)已經(jīng)開始利用數(shù)字虛擬技術(shù)來復原一些有文物價值的古建筑，并起的了不錯的成績。首先根據(jù)真實的數(shù)據(jù)資料建立起數(shù)據(jù)庫，對這些建筑的資料進行永久的保存。其次，運用計算機軟件建立起和原建筑一樣的虛擬環(huán)境，這樣人們可以不受時間空間的限制參觀它，為文化遺產(chǎn)的傳承提供了很大方便。同時　，這些資料還給古建筑的修復帶來很大的便捷。所以說，數(shù)字化復原技術(shù)在對古建筑的保護、展示、修復和復原等過程中就起到了非常重要的作用，它為古建筑文化遺產(chǎn)的復原和傳承提供了全新的平臺。
　　一　古建筑數(shù)字復原技術(shù)
　　古建筑的數(shù)字化復原屬于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的一個應用方向。虛擬技術(shù)最先由美國人J　aron　Lanier提出，　VR是一種電腦系統(tǒng)，最初美國人研究它主要是為了宇航的模擬系統(tǒng)。它的原理是利用電腦和傳感器建立起來一個和真實環(huán)境相似的模擬環(huán)境。隨著科技的進步，很多發(fā)達國家都在研究虛擬技術(shù)并運用到很多方面。一個好的虛擬現(xiàn)實環(huán)境是由以下技術(shù)所構(gòu)成的大型綜合集成系統(tǒng)環(huán)境，例如：計算機圖形學、圖像處理、多傳感器、網(wǎng)絡(luò)等，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是通過計算機構(gòu)成的三維數(shù)字虛擬環(huán)境，從而使用戶在視覺上產(chǎn)生一種虛擬環(huán)境的感覺并且沉浸在其中，這就是虛擬現(xiàn)實技術(shù) 。因為虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)可以模擬一個和真實環(huán)境一樣的世界，所以可以為云南一些將要被毀滅的古建筑備份一個“數(shù)字”的環(huán)境。用數(shù)字技術(shù)來實現(xiàn)云南古建筑的虛擬復原，首先需要尋找適合的計算機硬件和軟件系統(tǒng)。云南古建筑復原研究是在普通PC機基礎(chǔ)的實踐。軟件系統(tǒng)主要是支持圖像和模型制作的軟件。云南古建筑復原的軟件系統(tǒng)需要運用兩種方法，基于圖像的方法和基于模型的方法。基于圖像主要是對一些貼圖素材進行整理制作等，可用軟件pohtoshop、illastru等等。基于模型的主要是建立古建筑復原系統(tǒng)所需的可視三維模型，可軟件AutoCAD　、　3DMAX　、Maya等。首先，對古建筑進行詳細的資料收集，建立起數(shù)據(jù)庫，在根據(jù)這些資料建立起三維模型。
　　其中，建立可視化三維模型從技術(shù)實現(xiàn)上可分為三步：第一步是幾何建模，也就是建立古建筑群的三維結(jié)構(gòu)；第二步是形象建模　，主要是建立在幾何建模的結(jié)果上的，對建立起的模型進行進一步處理，比如貼圖、打光、渲染等等；第三步是行為建模，主要處理物體的運動和行為描述。這樣就可以得到仿真的虛擬古建筑。
　　很多發(fā)達國家的研究人員已經(jīng)創(chuàng)建了一些世界文化遺產(chǎn)的數(shù)字虛擬復制品。比如對意大利羅馬古城的復原，這個項目的制作是由美國、英國、意大利和德國的最好的專家來完成的。這個工程非常巨大，虛擬羅馬古城中展現(xiàn)了大約30多個建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)　，把羅馬古城昔日的輝煌展現(xiàn)的淋漓盡致，讓世界人們又一次目睹了羅馬古城的風采。中國在古建筑的數(shù)字復原項目方面比較成功的有圓明園的虛擬影模的建立。這個項目由中國北京銳智盛揚文化傳播有限公司花了4年多完成，為電影圓明園的拍攝工作和后期制作起到了很好的效果，這座虛擬的圓明園場景場面宏偉壯麗，細節(jié)精致美觀，充分展現(xiàn)出了一種雍容華貴的氣氛，讓人們又體驗了大清盛世時皇家御用園林的磅礴氣勢。所以說，數(shù)字虛擬復原系統(tǒng)是一種比較合理有可行性的先進的系統(tǒng)，有很好的應用前景，它是將來文化遺產(chǎn)復原和保護的發(fā)展方向。
　　二　現(xiàn)實意義
　　云南作為少數(shù)民族最多的省，有著獨具特色的眾多古建筑，但在時間的流逝和風雨的侵蝕下，長期沒有修繕，都受到了不同程度地破損，變得破舊不堪，有個別古民居甚至只有文獻記載。此外新中國初期的土地改革與公私合營的政策下，很多古城老街上的古民居，變成了很多人合住的大雜院，由于住的人口多且雜，亂改亂建，把原精美舒適的院子搞得亂七八糟雜。古城內(nèi)的建筑蓋得緊密，民居院落緊緊的挨在一起，而這些古民居所用的建筑材料主要是磚和木材，屬易燃材料，一旦發(fā)生火災，　消防的形式就比較麻煩了。除此之外，還有的情況是居住在古城居民中的居民們在改造自己的老房子時，盲目跟風追求時髦，在維修中不考慮古建筑的原材料而胡亂使用如瓷磚、水刷石、不銹鋼、各種金屬等材料，把這些傳統(tǒng)古民居建筑弄的面目全非。雖然人們已經(jīng)認識到了保護古建筑的重要性，但畢竟云南政府的財力有限，所以只能先集中力量對一部分“典型”　的民居建筑進行保護修繕，大多數(shù)的民居得不到適時有效的保護，所以怎樣保護這些古建筑、繼承弘揚這些珍貴的文化遺產(chǎn)，就成了當下人們非常重視的事情。但是用傳統(tǒng)方法的改造與修復中常常會有很多誤差或會因為各種原因而帶來一些遺憾。然而通過計算機數(shù)字手段我們就能解決和改善這些問題。比如，在對古建筑的修復過程中，　可以根據(jù)原來的數(shù)據(jù)先建立起數(shù)字模型，這樣就可以再現(xiàn)出建筑物的缺損部分并做出預先的判斷，　一方面可以提前看到修復的效果并及時做出調(diào)整，　同時避免了以傳統(tǒng)方式修復帶來的局限性，　并在此基礎(chǔ)上對其文化價值重新評價。這樣，　不僅在結(jié)構(gòu)上復原了古建筑，　永久了保存了古建筑的各種詳細數(shù)據(jù)，而且可以反復修改，　達到更完美的修復效果，還能讓各個地方的人們在互聯(lián)網(wǎng)上觀看云南少數(shù)民族古老建筑，展現(xiàn)云南傳統(tǒng)建筑的魅力。所以數(shù)字化復原技術(shù)提供了用傳統(tǒng)方式無法比擬的、更先進的信息交流界面，具有非常良好的應用前景。云南古建筑復原系統(tǒng)的建立在很多方面都有利用價值，比如，可以輔助一些電影電視作品的后期制作以及科幻動畫電影的制作，還有考古工作、對旅游行業(yè)的宣傳方面等等。對此方面的研究在社會的很多領(lǐng)域都有作用。所以數(shù)字技術(shù)對云南古建筑的保護傳承就具有非常現(xiàn)實的意義。