三维扫描技术在古建筑中的应用【字数：8328】
古代建筑在修缮时往往凭借的是匠人们的经验之作，很少在设计时会先绘制图纸，即使当时绘制了图纸，也大多因为年代久远而失传或者损毁了。在对古建筑保护和修缮时，如果没有古建筑的相关图纸资料以及近况的详细数据，将很难制定完善的保护方案，故古建筑详细的数据信息对古建筑的保护尤为重要。传统的古建筑测绘是人工用尺等工具直接测量古建筑整体与细部构造，从而获得建筑的尺寸数据，对于无法精确描述的部分，往往只是采用文字详细地描述。传统测绘方式的弊端在于接触式的测量有可能会给古建筑造成二次破坏，由于文字不是定量的描述，对古建筑现状的评估无法提供数据支持。为了给古建筑保护提供第一手资料，同时也为研究古建筑史和建筑提供重要的资料，所以将三维扫描技术运用于古建筑测绘之中。现在的三维扫描技术改变了原来传统的点式数据采集方法，采用了面式采集的方法，在不破坏文物的基础上将文物结构数字化，有效提高了测量的精度与速度。本文通过分析古建筑测绘现状和三维扫描技术的优势后，具体介绍了三维扫描技术的工作原理和实施步骤，本文通过相关问题总结三维扫描技术在古建筑测绘过程中仍存在的不足，并提出相应的解决方案，希望能够对之后三维扫描技术在古建筑保护中的运用提供参考。
目录
一、引言 1
二、古建筑测绘的现状 1
（一）古建筑复杂的结构增加测绘难度 1
（二）传统测绘技术的缺陷 1
三、三维激光扫描技术运用的案例和优势总结 2
（一）三维扫描技术成功应用的案例 2
1.复旦相辉堂的修缮 2
2.三维扫描技术在前卫歪塔纠偏工程中的应用研究 2
3.北京市政府六号楼应用实例 2
（二）三维扫描技术的优势 3
1.空间测量优势和测量精度的优势 3
2.解决施工难度提高效率 3
3.弥补了传统技术的缺陷 3
四、三维扫描技术的基本原理 4
五、三维扫描的具体操作 4
（一）踏勘现场 4
（二）准备仪器 4
1.准备扫描仪 5
2.准备供电设施 5
（三）布置测站点 5
（四）架设仪器 5
（五）设定扫描参数 5
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
/> （六）选择扫描范围 5
（七）数据的处理 6
1.数据的存储 6
2.图像测量和输出 6
3.点云数据的拼接 6
4.降噪措施 6
5.图像修复 6
六、三维扫描技术在古建筑测绘的不足与解决措施 6
（一）三维扫描技术在古建筑测绘中存在的不足 6
1.外部干扰 6
2.大量数据的处理 7
3.扫描仪扫描角的限制 7
（二）对于上述不足的解决措施 7
1.对于外部环境干扰的解决措施 7
2.对于大量数据处理的应对措施 7
3.解决扫描角度限制的方法 7
七、结论 8
致谢 8
参考文献 8
一、引言
中国的古建筑是集艺术、文化、历史于一体的艺术品，所以我们要保护它。保护这些历史遗迹的第一步是要有第一手的资料，这些资料为古建筑历史的研究、设计、修复、运营、维护等提供精确的数据参考和图片资料。
古建筑测绘的目的是获取建筑的精确数据信息，传统的测绘工作是测绘人员在数据采集中运用垂球、卷尺、竹竿等测绘工具对建筑物进行直接的测量。测绘方法虽然简单，但是遇到了建筑复杂、规模大的古建筑，就有着巨大的工作量，且由于建筑中有一些狭小的空间，或者高大的穹顶，这些是人无法进入和触及的，同时测量的精度也无法保证，仅仅是用文字描述的话没有实际数据有说服力。三维扫描技术采用面式无接触采集手段，不受古建筑外形的限制，它的出现正好弥补了传统测绘技术在工作效率、工作精度上的不足，也不会对古建筑造成二次破坏，凭借上述优势，三维扫描技术被越来越多的应用于古建筑保护中。
本文在总结现阶段多个古建筑运用三维扫描技术的案例经验，具体阐述了该技术的工作原理、优势、缺点，针对缺点提出相应的建议，希望能够对古建筑数字化保护提供有益的参考。
二、古建筑测绘的现状
（一）古建筑复杂的结构增加测绘难度
单体建筑分很多种形式，长方形、正方形、八方形、圆形等，古建筑的单体结构大致可以分为屋基、屋身、屋顶三个部分，重要的建筑物都建立在屋基之上，屋基一般都是一层结构。古建筑的屋身运用了抬梁式结构，以木材为主，四角的柱子被称为角柱，四个柱子围起来的被称为“间”。房屋顶部形式丰富多彩，有庑殿、歇山、悬山、囤顶、攒尖、硬山、重檐顶、勾连搭、单坡顶、盝顶、卷棚顶、穹窿顶等众多形式。中国古建筑大部分结构部件，如脊吻、瓦块，小到门窗、吊环、屋角，图案都非常的精美复杂。古建筑采用了木质结构，房子结构处理的很灵活多变，屋檐、门窗、柱子可以根据不同的材质运用不同的装饰，丰富了古建筑的外观形象，这些各式各样的结构装饰互相搭配，使古建筑造型各异，同样也让古建筑的结构非常的复杂。在传统的测绘中，由于各式各样复杂结构的组合，这往往导致了古建筑测绘消耗大量时间，也能难获得准确的数据。
（二）传统测绘技术的缺陷
事实说明，传统手工测绘方法存在很多方面的缺陷和不足。在古建筑群测绘过程中，其缺点主要有以下几方面：其一，传统手绘测量存在人为因素导致图纸存在很大的误差，很多情况下测绘人员水平的高低直接导致了测绘结果的好与坏，从而很难获得一套完整的图纸。其二，由于中国传统古建的复杂，如果测绘人员在测绘比较复杂的地方，此时的测绘工作将难以开展，多半会采取舍弃的做法，最好的方法是用数码相机拍下各个建筑构造的正、侧、底面的照片，然后测出各个构造中重要点的距离，通过对比照片绘出样本图。以往做这一项工作要求测绘人员必须有优秀的美术功底，否则测绘工作就无法进行，所以传统测绘技术具有极大的限制性。其三，传统手工测量是一个体力活，这直接就需要测绘人员有很高的身体素质，工作时间很长，任务繁重，如果测绘人员没有良好的身体素质工作很难进行下去，古建筑群数量繁多、高低不一，测量人员需要不断的用梯子爬来爬去，这样无疑需要消耗大量的体力。同时对于要测量的古建筑来说，许多古建筑本就是木质结构，随着年代的变迁已经变的非常的脆弱，攀爬对古建筑的破坏也就不言而喻了。再者测量的精度会因人而异，测量的结果也不会太准确。随着科技发展到今天，传统古建筑测绘方法由于其本身的局限性已经被越来越少的使用。
三、三维激光扫描技术运用的案例和优势总结
（一）三维扫描技术成功应用的案例
1.复旦相辉堂的修缮
目录
一、引言 1
二、古建筑测绘的现状 1
（一）古建筑复杂的结构增加测绘难度 1
（二）传统测绘技术的缺陷 1
三、三维激光扫描技术运用的案例和优势总结 2
（一）三维扫描技术成功应用的案例 2
1.复旦相辉堂的修缮 2
2.三维扫描技术在前卫歪塔纠偏工程中的应用研究 2
3.北京市政府六号楼应用实例 2
（二）三维扫描技术的优势 3
1.空间测量优势和测量精度的优势 3
2.解决施工难度提高效率 3
3.弥补了传统技术的缺陷 3
四、三维扫描技术的基本原理 4
五、三维扫描的具体操作 4
（一）踏勘现场 4
（二）准备仪器 4
1.准备扫描仪 5
2.准备供电设施 5
（三）布置测站点 5
（四）架设仪器 5
（五）设定扫描参数 5
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
/> （六）选择扫描范围 5
（七）数据的处理 6
1.数据的存储 6
2.图像测量和输出 6
3.点云数据的拼接 6
4.降噪措施 6
5.图像修复 6
六、三维扫描技术在古建筑测绘的不足与解决措施 6
（一）三维扫描技术在古建筑测绘中存在的不足 6
1.外部干扰 6
2.大量数据的处理 7
3.扫描仪扫描角的限制 7
（二）对于上述不足的解决措施 7
1.对于外部环境干扰的解决措施 7
2.对于大量数据处理的应对措施 7
3.解决扫描角度限制的方法 7
七、结论 8
致谢 8
参考文献 8
一、引言
中国的古建筑是集艺术、文化、历史于一体的艺术品，所以我们要保护它。保护这些历史遗迹的第一步是要有第一手的资料，这些资料为古建筑历史的研究、设计、修复、运营、维护等提供精确的数据参考和图片资料。
古建筑测绘的目的是获取建筑的精确数据信息，传统的测绘工作是测绘人员在数据采集中运用垂球、卷尺、竹竿等测绘工具对建筑物进行直接的测量。测绘方法虽然简单，但是遇到了建筑复杂、规模大的古建筑，就有着巨大的工作量，且由于建筑中有一些狭小的空间，或者高大的穹顶，这些是人无法进入和触及的，同时测量的精度也无法保证，仅仅是用文字描述的话没有实际数据有说服力。三维扫描技术采用面式无接触采集手段，不受古建筑外形的限制，它的出现正好弥补了传统测绘技术在工作效率、工作精度上的不足，也不会对古建筑造成二次破坏，凭借上述优势，三维扫描技术被越来越多的应用于古建筑保护中。
本文在总结现阶段多个古建筑运用三维扫描技术的案例经验，具体阐述了该技术的工作原理、优势、缺点，针对缺点提出相应的建议，希望能够对古建筑数字化保护提供有益的参考。
二、古建筑测绘的现状
（一）古建筑复杂的结构增加测绘难度
单体建筑分很多种形式，长方形、正方形、八方形、圆形等，古建筑的单体结构大致可以分为屋基、屋身、屋顶三个部分，重要的建筑物都建立在屋基之上，屋基一般都是一层结构。古建筑的屋身运用了抬梁式结构，以木材为主，四角的柱子被称为角柱，四个柱子围起来的被称为“间”。房屋顶部形式丰富多彩，有庑殿、歇山、悬山、囤顶、攒尖、硬山、重檐顶、勾连搭、单坡顶、盝顶、卷棚顶、穹窿顶等众多形式。中国古建筑大部分结构部件，如脊吻、瓦块，小到门窗、吊环、屋角，图案都非常的精美复杂。古建筑采用了木质结构，房子结构处理的很灵活多变，屋檐、门窗、柱子可以根据不同的材质运用不同的装饰，丰富了古建筑的外观形象，这些各式各样的结构装饰互相搭配，使古建筑造型各异，同样也让古建筑的结构非常的复杂。在传统的测绘中，由于各式各样复杂结构的组合，这往往导致了古建筑测绘消耗大量时间，也能难获得准确的数据。
（二）传统测绘技术的缺陷
事实说明，传统手工测绘方法存在很多方面的缺陷和不足。在古建筑群测绘过程中，其缺点主要有以下几方面：其一，传统手绘测量存在人为因素导致图纸存在很大的误差，很多情况下测绘人员水平的高低直接导致了测绘结果的好与坏，从而很难获得一套完整的图纸。其二，由于中国传统古建的复杂，如果测绘人员在测绘比较复杂的地方，此时的测绘工作将难以开展，多半会采取舍弃的做法，最好的方法是用数码相机拍下各个建筑构造的正、侧、底面的照片，然后测出各个构造中重要点的距离，通过对比照片绘出样本图。以往做这一项工作要求测绘人员必须有优秀的美术功底，否则测绘工作就无法进行，所以传统测绘技术具有极大的限制性。其三，传统手工测量是一个体力活，这直接就需要测绘人员有很高的身体素质，工作时间很长，任务繁重，如果测绘人员没有良好的身体素质工作很难进行下去，古建筑群数量繁多、高低不一，测量人员需要不断的用梯子爬来爬去，这样无疑需要消耗大量的体力。同时对于要测量的古建筑来说，许多古建筑本就是木质结构，随着年代的变迁已经变的非常的脆弱，攀爬对古建筑的破坏也就不言而喻了。再者测量的精度会因人而异，测量的结果也不会太准确。随着科技发展到今天，传统古建筑测绘方法由于其本身的局限性已经被越来越少的使用。
三、三维激光扫描技术运用的案例和优势总结
（一）三维扫描技术成功应用的案例
1.复旦相辉堂的修缮
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