摘要：古代木建筑是我国建筑发展历程的重要见证，同时具有历史、艺术和科学等多方面的研究价值，是新建筑设计与新艺术创作的借鉴实证。随着信息时代新技术的发展，古建筑测绘出现了新的可能性，三维激光扫描技术成为古建筑测绘的全新方式，它抛弃了原有以二维平面图纸为切入点的方式，将所有信息直接记录到空间之中形成三维模型，再提取出二维的平面信息制成图纸。鉴于此，本文对规范三维激光扫描技术在旧城改造古建筑保护中的应用进行分析，以供参考。
关键词：三维激光扫描；旧城改造；古建筑保护
引言
1）三维激光扫描实现了“实物还原”，充分体现出三维激光扫描在古建筑数字化信息保护方面的优势，也为古建筑的三维建模和重建等提供了参考。2）通过三维激光扫描与BIM技术的结合，以点云数据为基础，建立古建筑的BIM模型，能够实现BIM技术在文物古建筑修复中的正向设计，为设计的变更、施工方案的制定、技术交底等后续工作提供改了便利条件，还可建立古建筑信息模型数据库，对于古建筑的保护具有重要的意义。
1三维激光扫描技术的概念
3D雷射扫描技术可让您快速从庞大的点云资料建立3D色彩模型，使3D色彩测量效率更高、精确度更高，且不具备触控功能，因此3D雷射扫描器的精确度可以以微米计。还支持凹凸详图扫描。三维激光扫描仪技术为历史建筑的早期改建工程图提供了卓越的性能。
2古建筑三维激光扫描
2.1扫描方式和仪器
点云数据采集主要利用了FARO、Trimble两款站立式和无人机三维激光扫描仪，如图1所示。
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2.2不同扫描方式效果对比
1）无人机扫描
首先对壤驷子祠采用无人机扫描，扫描过程和扫描结果见图2。
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2）站式扫描
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通过站式扫描，将采集的点云数据通过SCENE软件进行模型拼接处理，形成点云模型如图3所示。对采用无人机和站式扫描两种方法的效果进行了总结（见表1）。
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3传统修缮技术概况
传统的翻新备选方案是艰苦、复杂、耗时的，而且与有限的专业人员有关，往往通过跨学科咨询继续进行。大多数工匠无法记录文字和图纸。历史可以为我们提供一个完整的建筑改造程序，并传递给我们。只有宋代通过的建筑法和清朝的建筑实践基本上不是建筑专业方向，而是法院颁布的建筑规范和制度，类似于政府今天颁布的建筑法规和建筑规范。过去几十年来，我们的建筑工程专家做了许多调整，但很难以木材、石头、泥[2]的形式总结历史建筑的历史。但是，理论研究很难只由建筑师或建筑工人来应用于实际的项目修复。互联网时代开始之前，对要修复的古建筑进行了早期识别措施。a)勘探阶段主要是表面的；以前的建筑传统测量大致分为草图、测量、测量、仪器层次、一般平面图和计算机辅助图[3]，大致分为手动测量工具(测量工具、球带、细线)和测量工具(测量工具、测量工具等)。)再拆分[4]。由于视觉值范围内的许多隐藏区域很难捕获，并且测量的数据非常大，很容易被忽略，效率低下，并且需要大量人力。
4三维激光扫描技术应用中存在的问题
(1)基于三维激光扫描仪的扫描原理，原始数据主要包括α水平反射旋转角度、β垂直旋转角度和s距离激光扫描点到仪器坐标中心的距离，如图8所示。由于对外部条件和仪器错误的更改可能导致系统错误和偶尔错误的大小不同，因此测量的数据具有大量引出点云。故障的影响可以通过噪波步长减小。但是，这也可能会对后续三维模型造成严重障碍，尤其是在对建筑模型精度要求很高的情况下。
(2)虽然最新三维激光扫描仪技术的精度可以以微米为单位来实现，而且该技术软件可以生成地磁、Polyworx等高分辨率nesmith模型，但该方法需要非常大的点云数据，这些数据具有较长的建模时间，不能满足当前一些建筑保护项目的技术要求。将点云数据导入到Microstation、AutoCAD等软件中时，如果旧建筑本身严重损坏，则使用三维激光扫描技术获取完整数据非常困难，例如。b .通过燃烧、残馀或过于复杂的构件和衍生模型。重庆庙以前的研究发现，檐篷、屋顶边缘、桩帽和窗扇缺失，周围的房屋无法遮挡大型建筑幕墙，也无法收集点云数据。
5三维激光扫描技术的应用
5.1VR技术
VR技术也被称为虚拟现实技术，通过计算机构建虚拟的三维空间，将抽象文字转换为仿真立体三维空间模型，可以为用户提供沉浸式交互体验，帮助设计人员通过视觉、听觉和触觉等多种感官体验真实的模型，增强模型处理能力。如在王二房屋修缮的过程中，通过运用VR视觉技术，可以直接在遗址运用GoPro相机进360度全景拍摄，让人产生身临其境的感觉。虚拟现实技术还能通过互联网进行异地交互式体验，在整个古建筑VR制作时需要进行前期的资料收集、设计古建筑模型工具，还应该对VR场景进行视觉设计，包括光线处理、体积处理等。岳西众多的古民居分散在各个角落，点多面广，多为砖木结构的老房子，年久失修，破损较为严重，许多弥足珍贵的古建筑岌岌可危。应用VR技术能直接连接互联网，管理人员不需要长途跋涉就可以全面查看建筑物的实际情况，提高管理效率。
5.2模型信息存档中的应用
三维扫描技术在古代建筑中创建改建模型和显示信息方面也同样有效，因为通过扫描的点云数据创建的计算机模型可以保存、保留和传播建筑改建信息，并与3d dmax或Revit等软件一起数字化古代建筑文本的历史和当前信息，完成生命周期生物学过程。古代建筑的历史价值、精神和物质价值在完全准确的信息模型中表现出来，如图4所示。
图4点云生成模型过程
5.3文件保存
所有扫描内容首先在VXelements软件平台上处理，最后以STL格式存储包含23个小木材模型和整个模型的扫描模型。这些文件应保留为重要的流程数据，以防止在此过程中发现和修复这些文件。
5.4模型建构
利用BIM技术可以建立古建筑三维精度模型，还能按照古建筑构建的内在规律和参数变化情况进行分析。用户只需要输入相应的参数就可以自动优化并调整结构内容，满足古建筑物构建的相关参数指标。在用户改变某一项参数时，其他的关键参数也会发生变化，确保整个模型更加的精准，避免因为人工输入数据信息而出现错误。
5.5整理出图
打印BIM时，可以根据需要创建一个特殊的框架族，并将保存的平面视图、立面视图、剖面视图等放置在框架中，以调整每个视图的位置。排列布局后，可以将图纸视图导出为CAD文件。通过使用3D激光扫描和BIM技术，可以大大提高工作效率和测量精度，从数据采集到设计套件。该过程允许BIM技术在文化档案更新中进行前瞻性设计，从而提供了一种实现设计变更、施工图纸制作、技术修订等的简便方法。
结束语
伴随着我国经济的快速增长、城市化进程的加快、历史建筑的广泛破坏以及古建筑保护与发展的日益严重的问题。随着激光技术的迅速发展，三维激光扫描技术在许多领域得到了应用。随着BIM技术的发展，BIM技术也被用于建筑行业。把这两种技术连接起来利用它们的优势，对于修复古建筑至关重要。
参考文献
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[3]余培永.基于地面三维激光扫描的古建筑三维重建及虚拟现实的应用研究[D].江西理工大学,2019.
[4]李紫璇,巩玉发.三维激光扫描技术在古建筑修缮中的应用[J].住宅科技,2019,39(03):37-41.
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