建 筑物模型自动提取主要包括:获取建筑物的近似大小(长、 宽、高);区分出平顶和尖顶房屋;区分出建筑物是矩 检测并分离距离较近的建筑物;清除屋顶面上的 扰动或者噪音(包括天窗和烟筒); 检测出屋顶上的小建 筑并将他们合为一体[8]。图 是福州市三坊七巷历史保护街区现场测绘的激光点云扫描后恢复的三维场景。4.3 历史 街区三维重建的应用 4.3.1 提高历史街区保护与更新中的公众参与程度 纵观历史街区保护与更新的理论和实践的发展过程,可 以看出,历史街区的保护更新离不开生活在其中的公众的参 与和支持,历史街区的改造和公众的参与就像“鱼和水”的 关系一样,是相互依赖、共同生长和发展的。当今历史街区 保护更新的发展趋势也渐渐向公众参与的方向发展,小规模 改造、“微循环”式的改造都离不开公众全方位的参与和支 持。三维重建后的虚拟历史街区将继续秉承虚拟现实的优 势,增强公众对改造后街区在感官上的认识,从而提高历史 街区保护与更新中的公众参与程度。 4.3.2 多种历史建筑要素的比较以及综合或专项评价 三维重建后,通过搜索出历史建筑要素的边界,求出轮 廓线,然后将研究对象与建筑图库中不同历史年代对应元素 进行比较,便可作出评价和结论。 4.3.3 对木构做法、建筑格局进行深度分析 建筑格局比较复杂,主要有庭院式布局(廊院式、合院 式);非庭院式布局(贯联式布局、联排式布局、散点式布局)。 通过三维重建,搜索出所有建筑的边界、中心、法线方向, 最后由专家根据自然环境、风水、民俗等进行评价,并做出 结论。 总之,通过对历史街区的特征着手分析,如:有序的 鱼骨状街坊格局;连绵起伏的屋脊,坡屋顶构筑的天际轮 廓线;街巷口门拱门楼、粉墙灰瓦、朱门雨檐门斗、条石 路面等独特内涵构成的连续坊巷界面;是组合多进式、前 堂后寝边花厅式的平面布局;是“观音兜”式封火墙、夯 土防火墙、飞檐翘角等墙式;是以石、土、砖、木等的建 筑材质。这些特征,极大地优化了所得的激光数据,为历史 街区三维重建及肌理分析打下了良好的基础。 前景及存在问题5.1 前景 5.1.1 潜在用户 国家建设部已经正式批准了100 余座历史文化名城,其 中绝大部分都存在古建筑的保护与利用问题,如北京的故 宫、福州的三坊七巷等。据文物部门统计,我国目前被列入 保护范围的古建筑群有近 30 万处。利用激光扫描技术快速 构建古建筑三维模型的技术方法,具有重要的理论意义和应 用价值。各历史文化名城的规划建设部门和文物保护单位都 将是该应用的潜在用户。 5.1.2 市场前景 随着激光扫描硬件软件性价比的不断提升,古建筑空间 结构的快速三维重构技术将受到各类用户的青睐。已修复完 成的地区可以利用该技术建立历史街区的完整三维虚拟模 型,用于展示和推广(包括网络上的推广);尚未修复的地区 在建立三维虚拟模型之后,可以利用三维设计CAD 软件对修 复工作进行方案设计,从而显著提高工作效率。因此,该技 术成果将具有良好的市场前景。 5.1.3 经济效益及社会作用 由于存在较大的潜在市场,成果将会产生良好的经济效 益。由此带来的城市历史文脉的保留与延续,则有利于提升 城市的品质,激发城市居民的归属感和自豪感,从而产生积 极的社会意义。 5.2 存在的问题 激光遥感技术虽然已经被广泛地用于古建筑物的重建 工作中,但是仍然存在很多的问题需要解决。