FARO 协助建筑系教学—对少数民族建筑物进行数字化建档

文物保护: 香港大学建筑系与清华大学

为帮助完成这项获取苗寨独特建筑数据的研究工作,该研究组依靠FARO Laser Scanner Focus3D 激光扫描仪完成具有代表性案例的所有详细测量和建档任务。在凯里的一周时间里,尽管Focus3D 的工作环境非常恶劣,但仍然一如既往地提供了精确的结果,最终为学生的学习体验提供了极大的帮助。

■ 绪言

在学习和捕捉历史时,尤其与建筑有关的历史时,传统工具和技术通常有很多限制。尽管有些讽刺意味,但能够最佳地保留复杂的建筑信息,供未来几代人欣赏和惊叹的正是最现代化的先进技术和设备。

为此,高校成为探索如何利用最新和最先进的技术的前沿阵地。2013年暑假,一支由香港大学建筑系与清华大学建筑学院教授、讲师和学生组成的团队,用短短三周的时间,走访了黔东南苗侗少数民族聚居区,主要目标就是研究和记录代表着那里独特的建筑现象和与其相关的各种信息。

中国贵州凯里苗族村寨结构独特的民居

为帮助完成这项获取苗寨独特建筑数据的研究工作,该研究组依靠FARO Laser Scanner Focus3D 激光扫描仪完成具有代表性案例的所有详细测量和建档任务。在凯里的一周时间里,尽管Focus3D 的工作环境非常恶劣,但仍然一如既往地提供了精确的结果,最终为学生的学习体验提供了极大的帮助。

■ 拥有伟大建筑的少数民族

根据2000年的中国人口普查,中国苗族人口接近九百万,几乎占贵州省总人口的一半。贵州省的凯里市是最大的苗族(大约二十七万四千人)聚集地,凯里成为这次建筑研究之旅的首选城市。较大的人口数量意味着在建筑方面,凯里拥有最大密度的苗族部落所特有的住宅和公共建筑。

典型传统民居(也被称为“吊脚楼”)的数据存档和数字信息建模对此次研究之旅的成功尤为重要。苗族人以其建筑为傲,他们认为选择一处理想的建房地点极为重要。一般来说,他们往往选择斜度较大的山坡或层叠的山坳附近的朝阳处或景色美丽的岸边。

另外,苗族民居的设计考虑到了人们的生活方式需求。上层通常由卧室和起居空间组成,下层用来饲养家畜或堆放杂物。从工作、家庭、社会到宗教信仰以及节日和庆祝活动,这种建筑结构反映了苗族部落生活的各个方面。

研究人员另一项重要的学习内容是村口的风水桥。这是一种大型的对称型廊桥,具有的强烈的建筑标识性,称为研究团队的重点观测对象之一。它除了苗族建筑所特有的建筑风格以外,更是苗族聚集的重要公共空间。

使用Focus3D 激光扫描仪来扫描典型的苗族房屋(上图)和风水桥(下图)

■ 坚固的便携性经受住了时间考验

Focus3D立即接受了考验,首先是扫描“吊脚楼”。这款扫描仪的主要优点就是重量轻、便于携带。体积仅为240 x 200 x 100立方毫米的Focus3D 便于移动,能够放在所需的任何地方以便进行最佳的扫描。

除此以外,该设备的另一个积极因素是易于操作。学生们发现操作Focus3D 的触摸屏极为简单和直观。作为一种独立解决方案,该设备在使用时不需要连接外部设备。这在数据获取过程中为该团队提供了真正的便携性和便利性。

然而,总体来说,每个人都认为这款扫描仪的最大优点是快速和精确。Focus3D 每秒可收集976,000个测量点,精度可以精确到毫米,能够在数分钟内创建精确的虚拟实境拷贝。只用短短的三个小时,该团队就在总共 11 个扫描站点完成了对苗族民居的详细扫描。Focus3D 集成有高性能的锂离子电池,只需充电一次,就能完成此次扫描。

在获取风水桥的数据点时,Focus3D 的120米扫描范围发挥了重要的作用。该团队再一次体会到了重量仅为5公斤的Focus3D 所带来的便利。他们总共只用了四小时就完成了16个站点的三维扫描。

Focus3D 所生产的传统民居(上图)和风水桥(下图)的如照片般逼真的彩色扫描图像

除了在数据获取期间所提供的帮助以外,Focus3D 还在这次学习之旅的后期阶段为学生们提供了极大的便利。他们可以轻松地将数据从扫描设备的SD 卡转移到电脑上,然后使用专有软在电脑上进行后处理。该团队只用了5-6个小时就完成了对先前扫描的每个建筑物的后处理。Focus3D 获取的如照片般逼真的三维彩色扫描图像令该团队赞不绝口,这些三维彩色扫描图像为他们旅行结束后在北京举行的设计技能培训和研讨会提供了极大的帮助。

■ 三维数字化建档工具的价值

在学习之旅结束时,学生们显然完成了其学院所设定的目标。学生们有机会通过一个实际项目体验了乡村民居的重建过程,亲眼目睹了影响苗族人建筑结构的生活方式和文化,并且了解了建造这些宏伟建筑的传统工艺。

基本上,此次学习之旅对于新老师生来说都是一次非常宝贵的机会。拥有数百年历史的古建筑与数字时代的先进技术相结合,让师生们有机会近距离地查看建筑信息模型。FARO非常高兴能参与这次宝贵的学习体验。


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