鼓浪屿面积不到2平方公里,汇聚了上千栋中西合璧、形态各异的风貌建筑,被称为“万国建筑博物馆”。如何保护好这些珍贵的文化遗产?来自厦门大学的师生团队以科技为“笔”、数据为“墨”,让鼓浪屿的老建筑在数字时代焕发新生。
厦门大学建筑与土木工程学院教授 李渊:我们激光点一扫描以后,后期可以用现在最前沿的(高斯泼溅技术)。这次把这个数据补采完以后产生实景的这样一个沉浸式的快速建模,保证精度和它的可视化效果。
这是厦门大学李渊教授第六次带着学生来给黄荣远堂做测绘了,他们的工作就是要精准复刻出一栋数字孪生建筑,为接下来的修缮做准备。黄荣远堂是鼓浪屿文化遗产核心要素之一。时间推移带来的自然老化,让这座百年建筑出现混凝土脱落,屋面漏雨渗水等问题,急需保护修缮。
厦门大学建筑与土木工程学院教授 李渊:早期我们不太注重身边的遗产保存,当我们有需求的时候,发现没有任何依据。我们要重建它或者修复它的时候,第一阶段要数字化保存,从数字化记录到参与后续修缮,提出我们数字化的这样一个智力决策。
楼梯、浮雕、花纹,老建筑里处处是细节,要做到“精准复刻”,就要利用高科技。厦大团队打破学科壁垒,研发出“点云”技术专利,攻克了古建筑扫描中难以触及角落的难题。利用三维激光扫描仪以每秒30万点的速率快速扫描,同时引入无人机倾斜测绘、建筑信息模型等多种先进技术和设备,获得建筑的全息影像数据。
厦门大学建筑与土木工程学院教授 李渊:比如你看到楼梯它很有细节,肉眼这个高度能看到的,实际上(测量的时候)有的东西会有遮挡。因此在测绘中特别要注意,要多选站点,用一些移动手持便携式的(设备)来进行补充采集,把两个数据结合在一起。如果有个别的地方有漏,后期用算法的方式,也能够进行一定保持原则性的补齐。
李渊说,过去做建筑测绘,需要架梯子爬上爬下,可能破坏文物,测绘精度也有限,而且获得的多是平面测绘图。现在通过新技术,建筑室内的梁架结构、装饰细节甚至光影变化,都能通过数字形态永久留存。修复团队可以在虚拟空间中预演修缮方案,精准定位残损构件,制定更有针对性的保护措施。
厦门大学建筑与土木工程学院2025级博士 刘竞舸:早年间主要依托的还是一些文字资料照片,一些文史志资料。(现在)我们开始运用一些数字技术。我们自己是建筑学的硕博学生,我们认为我们是非常有义务,也有责任去进行建筑遗产的保护的。
从2013年起,李渊带着一届届学生把课堂搬到了鼓浪屿实践场,为八卦楼、故宫鼓浪屿外国文物馆等地标建筑建起庞大的空间数据库。同时,深挖建筑背后的文脉,打造出能玩、能用的元宇宙教育平台,把鼓浪屿的生动故事向市民游客传播。
厦门大学建筑与土木工程学院2024级硕士 李嘉杭:我们能够亲身去进行建筑的测量,可以了解这些文化遗产背后的价值。通过我们的调研和宣传,也希望大家对这种建筑遗产有一个重视,有一定了解。
厦门大学建筑与土木工程学院教授 李渊:未来的我们可能把每个房子的故事都用数字化的方式给它展示出来,数字文旅和数字遗产教育,可能包括后面的数字文创产品的研发。还要探索人工智能,怎么让数字人活起来?怎么让遗产的故事在空间虚拟空间里面进行更好的互动。数字技术不断的跟时代的发展并行的这样一个探索。