北京建筑大学开设建筑遗产数字化保护课程 “虚实结合”培养...

“通过激光雷达技术古建筑三维精细化重构虚拟仿真教学系统，我们了解和掌握激光雷达技术的不同类型古建筑三维数字化的方案设计关键知识点；了解和掌握激光雷达技术进行古建筑三维数字化采集的关键知识点。”日前，北京建筑大学测绘学院测162班邵天翼说。

不仅如此，邵天翼说，通过实验，他们熟悉三维激光扫描仪的组成结构、工作原理等，掌握常见古建筑三维激光扫描数据采集的步骤和操作方法，加深对课堂知识的认识和理解；掌握古建筑三维数据预处理、建模与重构的关键知识点；结合古建筑虚拟场景，探究古建筑虚拟数字化三维重构及保护实践中的注意事项。

文化遗产是人类文明进程中各种创造活动及其相关成就的遗留物，具有不可再生、极为稀缺的特殊属性。

但是，目前数字化保护与重建中存在诸多瓶颈问题。

北京建筑大学测绘学院副院长赵江洪介绍，比如，古建筑是文化遗产中的重要保护对象，也是重要的文化资产，具有封闭性、地域特性、产权及其它保护因素，无法作为学生常规实验对象；实验设备匮乏，三维激光扫描设备昂贵，具有造价高、数量少、易损伤等特点，无法满足大规模学生的使用；实验条件限制，采用激光雷达技术进行古建筑数字化及重建，需要在对设备、环境充分了解掌握基础上，结合具体的对象进行方案设计、实地采集及数据处理等多个复杂且综合因素考量及反复练习基础上才能掌握，现实场景一般不具备此类条件。

“建筑遗产是文化的一个重要元素，我国拥有众多的建筑遗产，开展建筑遗产数字化保护的课程迫在眉睫。”赵江洪说。

北京建筑大学开设建筑遗产数字化保护课程实验以古建筑数字化技术为核心，培养胜任建筑文化遗产数字化与三维重构专业人才为目标，坚持“学生中心、问题导向、学科融合、创新实践”的实验教学理念，按照“虚实结合”的原则，以三维激光扫描技术进行古建筑数字化及建模为切入点，选取几类典型的古建筑场景，采用虚拟建模、3D交互、动画等方式，研发适用于激光雷达古建筑三维数字化与精细重构实验场景。

“为能解决古建筑数字化及健康监测需求人才的培养问题，我们依托国家级虚拟仿真中心‘建筑全过程虚拟仿真实验中心’，学校与教育部联合共建的‘代表性建筑与古建筑数据库教育部工程研究中心’及北京市科技委员会联合共建的‘建筑遗产精细重构与健康监测北京市重点实验室’，以本校测绘与城市空间信息学院建筑遗产保护与数字化优势科研与教学团队为核心，整合多年建筑遗产数字化保护科研、教学与工程实践经验，创建该实验项目。”赵江洪说。

激光雷达技术古建筑三维精细化重构虚拟仿真实验项目通过模拟多种古建筑实验场景，再现三维激光扫描仪等仪器的真实操作流程，使学生系统掌握不同工程背景下的方案设计，外业数据获取、内业数据处理及建模等工作方法和流程；通过实战考核模块，对学生实际掌握情况进行测试并给出针对性反馈和多元化评价。

赵江洪表示，该项目已应用到测绘工程、建筑学、历史建筑保护工程专业的教学中，服务学生500余人，同时在故宫、敦煌等多个重点建筑遗产保护工程上得到应用。全方位增加学生代入感，实现了学生全员、全环节参与，理论知识、独立思考能力与实践能力的统一。