黄河文化传承下的河南省古建筑数字化保护

李整建　李建凤

河南省古建筑是中国传统古建筑体系中的重要组成部分。古建筑蕴含着艺术、科学、文化和历史等多样价值，而文物所涵盖的文化数据信息是对古建筑最深层次的探析与理解。数字化技术逐渐融入古建筑保护领域当中并获得了显著成效。数字化技术为古建筑文化资源保护提供了新的机遇与手段，通过VR、三维扫描技术等数字技术的应用，从而探索数字技术在河南省古建筑保护中的应用场景和应用价值，促使河南省古建筑为弘扬社会核心价值观及传承黄河文化等发挥出真正的价值作用。

一、河南省古建筑在黄河文化中的重要性

众所周知，黄河孕育了历史悠久、璀璨夺目的中华文明，其也是中华民族的母亲河。河南省是黄河流经区域的关键文化中心及政治经济中心，河南省的古建筑遗产和文化资源是其他地区无法比拟的，其中较为著名的包括安阳殷墟、郑州商城、隋唐洛阳城、汉魏洛阳故城等。这些古建筑文化遗产好似散落于黄河两侧的明珠瑰宝，黄河文化也因这地标式古建筑而更加丰富多彩，各地文化脉络也在黄河的衔接下连成一体。河南省的古建筑不仅是中原文化的典型文化意象，也与广大人民情感的文化血脉相互连接。通过对河南省古建筑加以保护，会使黄河精神、黄河文化及民族精神融入每个人的血液当中。

二、河南省古建筑基本特点

（一）较强的分布广度和丰度

河南拥有数量众多、多种类型的古建筑，形式也呈现出多样化的特点，主要涵盖了陵寝建筑、都城遗址、宗教建筑、府衙建筑和塔庙建筑等。

（二）中华传统文化的核心体现

河南地处黄河中下游，具有源远流长的历史文化，也是中华民族的发祥地之一。河南省的古建筑和纪念建筑数量相对较多，体现了中国古代建筑体系的发展历程，并为广大人民群众呈现出中华文明的光辉文化。以宗教建筑为例，少林寺禅堂主要采用传统的殿堂风格，外观结构精致新颖，穹顶显赫，内部具备宽敞实用的空间范围，而且整体通风条件和采光效果相对较好。

（三）建筑群总体性、综合性强

在建筑设计阶段，建筑方案的规划选定尤为重要。例如中原古建筑典范——康百万庄园，其是集官、商、农为一体的大建筑群，也是特殊文化产物，其具有丰富的艺术内涵及历史积淀，呈现出一定的艺术价值和历史价值。康百万庄园主要位于河、洛、嵩的交接位置上，依山傍水，并具备“金龟探水”的称呼，充分彰显出中国传统建筑综合性、总体性的一致化观念。另外，窑洞与房屋院落的组合及建筑群体间的组合体现出“天人合一”思想，这也充分体现出中国传统古建筑的文化内涵。

三、古建筑数字化保护的意义及特点

（一）数字技术的应用意义

传统测绘技术的优势主要体现在无须设备支持，工作人员仅凭借垂球、直尺等测量工具便可以充分掌握古建筑的图纸内容及文字数据，但是传统测绘技术的弊端主要包括成本高、效率低及精度低等，而且直接触摸往往会对古建筑带来或多或少的影响及破坏。采用数字化技术便体现出显著优势。

首先，利用数字化技术可以避免工作人员与古建筑直接接触，减少文物破损。而且可以在低成本、高效率的基礎上提升古建筑修复保护工作的整体效率，即便在恶劣复杂的环境条件下也可以充分发挥出数字化技术在古建筑保护中的价值作用，充分满足古建筑测绘工作的多样化需求。

其次，随着数字化技术的快速发展，数字化技术逐渐向精准化、便捷化、时效化的方向稳步迈进，科学运用三维无线激光图像扫描技术可以收集并分析古建筑的具体数据，进一步为中国古建筑的修复保护及管理工作提供完整性、真实性、可靠性的参考数据，并为建筑空间数据的后续分析工作带来强有力的技术保障。

最后，利用数字化技术可以获取古建筑的坐标点数据，并将其及时转化为三维模型，帮助工作人员针对古建筑文物数据展开收集、选择、汇总及转化等一系列工作。将数字化技术与传统技术相比，可以看出，数字化技术在古建筑修复及保护工作中凸显出不可比拟的优势，相关人员可以运用新旧两种技术深度结合的方法实现对古建筑的进一步保护与修缮。比如在对古建筑场地展开全面化勘测探究后，可以将三维激光扫描技术与传统测绘技术进行高度融合，这样便可以减少文物修复的时间和成本支出，进而帮助工作者及时获取古建筑信息模型，为后续修复保护古建筑工作奠定稳固的基石。

（二）古建筑保护中用到的数字技术

1.虚拟现实VR技术

现如今，仿真虚拟现实技术即VR技术的优势逐渐显现在大众视野当中。VR技术主要由虚拟仿真与多媒体图像技术、计算机图形、传感器技术、网络通信技术等多样化科技高度结合而成。通过计算机技术可以模拟构造出全新的现实场景，为体验者带来真实、全面的模拟环境，进而使体验者具有身临其境的奇幻感受。将VR技术运用于古建筑当中，再采用三维激光扫描技术对建筑实体进行数据收集，搭建出虚拟化、数字化的三维储存模型。随着城市化的进步与发展，收集不同类型的人文历史数据并将其整合为VR纪录片，不但可以强化文物信息储存的完整性和真实性，还可以将其应用于旅游观光、文化推广及景观宣传等领域当中，能够推动当地经济的发展，弥补城市文化的空缺和漏洞。

2.三维激光扫描技术

三维激光扫描借助智能化计算机系统和现代化扫描仪能够及时提取物体内外部结构的激光数据、反射率等基本信息，并对内部空间的三维坐标进行科学化分析，通过构建出真实可靠的三维图像为古建筑的修复管理及保护工作提供全面、精准的数据与信息。根据古建筑的发展历史可以为众多破损建筑进行复现，为古建筑的深层次探究工作提供更有力的保障与支持。对大规模古建筑进行三维激光扫描后及时构建数据库，相关人员可以对时代建筑、文化传播和民族文化等内容展开研究，并以数据库为核心实现文化的快速传播。从整体视角来看，河南省古建筑保护在国内各省区中始终处于领先地位，对古城区域的遗迹保护也取得了显著成果。但是，省内部分偏远地区仍然存在古建筑破损问题，所以可以运用三维激光扫描技术构建数据库，进而对古建筑的维护、保养、管理及保护工作起到良好的促进作用和引导作用。

四、古建筑数字化保护中数字技术的应用

数字技术是信息时代的主要产物，对于古建筑的保护工作，数字技术呈现出不容小觑的价值作用。首先，数字技术可以有效应用于关键古建筑文物信息储存工作当中，促使其可以在安全可靠的环境下得以永久性保护。其次，数字技术可以为中国专业学者的古建筑研究工作提供精准、科学的参考信息，数字技术支持下的古建筑保护也可以展现为数字呈现方式，以此来为游客提供直观的参观感受，切实减少开放古建筑所承受的压力。最后，数字技术可以为特殊文物给予一定的技术支持，比如文字、雕塑和壁画等均是中国古建筑领域中需要重点保护的对象，相关人员可以结合实际需求并采用数字技术将所汇总的数据内容、精度信息加以分类存档，确保数据文件的完整性和真实性。

（一）利用数字化技术采集古建筑数据

在古建筑保护阶段中，可以采用数字化技术收集数据信息，将收集到的各类信息数据有效输送至相关数据平台内部。同时，利用备份功能将汇总的数据储备在云盘当中，以此提高数据信息的安全性和可靠性。数字技术对动态文物的发展保护也呈现出一定的优势。在动态文物保护期间，相关人员可以在不同时期收集相关数据，并对不同时间、相同地点所产生的文物数据进行对比，重点考察文物材料的摆放方位、损坏范围并对其展开多次迭代。在数字技术的帮助下获取古建筑数据信息可以降低劳动力整体消耗量，也为恢复中国古代文化资产和财产的研究工作指明了引导方向。另外，数字技术也为古建筑的后续维护工作提供一定的指导，促使维修工作的精准性及可靠性得以提高，为动态文物保护工作带来了低成本、高效益的可行性。

（二）利用数字技术进行文化和状态评估

在古建筑数字保护工作中，科学使用数字技术可以对古建筑的历史数据、发展历程展开进一步探究与分析，结合不同时段所采集的文物信息与大数据相融合，可以帮助研究人员探析数据背后潜在的问题及弊端，进而及时探寻出解决问题的方法，为有效解决文物保护问题提供多样化的技术扶持。对于收集完毕的文物数据，相关人员可以借助传感器的技术优势进行多种环境数据的收集工作，包括湿度、温度、气候等，并运用大数据技术对其展开进一步探究与挖掘，以此来查明文物材料的发展历程及变化特点。所以，数字技术可以结合环境变化特点精准预测文化财产的形态以及物质变化趋势，并能够在第一时间采用科学有效的预防措施为其提供保护。运用数字技术开展古建筑文物评估的具体流程主要是收集相应资料，并在智能感知的基础上，采用无损检测技术对古建筑和文物完整度、健康情况及环境影响因素，展开科学化检测与探究，充分掌握文物的基本性质和属性，并对其实施完善科学的预防性保护，进而构建出“检测—评估—预防—保护”的整体框架。

（三）利用数字技术辅助修复古建筑

在古建筑保护阶段，工作人员可以运用数字技术对古建筑展开全方位测量及3D重塑，及时寻找出存在缺陷及漏洞的古代建筑，结合古建筑的基本特点和原貌加以优化修复。比如，相关人员可以应用形状匹配技术，在文物修复工作中科学运用空间范围内存在的轮廓线，并结合轮廓线的最终匹配成果与古建筑展开对比论证，进而在短时间内修复古建筑构件的裂缝问题，其主要包括曲面模型的合理衔接与匹配，3D曲面模型的高度融合及设计编制可以将古建筑修复至最接近原貌。采用三维计算机模型，将原本的文物模型输送至快速制作原型设备内部，并对小规模建筑物展开全面化检测审核，为工作人员提供相关的数据信息以便于展开文物的研究保护工作，促进古建筑的修复工作有序开展。

（四）利用数字技术开展深度研究

古建筑的修复及保护是一个综合性、系统性的过程，相关人员需要在实际保护阶段中科学运用多样化数据加以探究、假设并获取相关论证。通过对数字化模型的有效使用及数据分析，对古建筑展开科学对比，相关人员可以有效检查数据与古建筑彼此间存在的关联性，进而为修复技术和保护技术的应用提供更多有力的保障，也为研究古建筑的保护修复工作带来了数据支持，呈现出显著的转化价值。一般情況下，数据模型涉及诸多研究信息，主要包括材料数据、过程数据和工程数据等，此种信息数据是帮助专业研究人员深层次挖掘古建筑内涵的核心条件，研究人员可以根据具体的信息内容重点探析古建筑的变化趋势，为进一步保护古建筑提供数据支持。

（五）利用数字技术向公众呈现古建筑文化

运用数字技术保护古建筑，不但可以将历史文物的美感、文化充分呈现在大众的视野当中，还可以促使观赏者全面地感受到优美的历史景观。现如今，国家政府部门对古建筑文物的修复与保护工作给予了更多的关注及重视，作为中国历史文化的瑰宝，历史文物充分彰显出中国文化特色的历史内涵。另外，随着旅游业规模的日益扩大，来自世界各地的游客更倾向于参观与欣赏古建筑和文物，这也促进了古建筑文化的传承。但是随着游客数量的增多，在古建筑观摩欣赏期间往往会出现文物破损或毁坏等问题。相关机构需要科学运用数字技术展开古建筑修复与保护工作，以此来为社会公众呈现出完美无缺的历史文物。通过运用数字三维建筑模型，可以向来往游客提供历史文物的一系列信息内容，拓宽历史文物所涵盖的信息量。根据直观的数字化显示措施，社会公众不但可以清晰、直观地感受古建筑的内涵美，也可以及时掌握历史文物的数据，以此来体会古建筑所蕴含的文化价值。

五、结语

综上所述，将数字化技术有效应用于古建筑保护工作当中，可以切实提高古建筑保护效果，并在此基础上降低保护古建筑所消耗的成本，切实提高数据处理和分析的高效性、可靠性。在古建筑保护工作中，相关人员需要结合历史文化特征，运用数字技术为古建筑提供最大化保护，充分展现古建筑的文化魅力和内涵。