集成BIM-3D扫描技术的藏传佛教建筑典型构件建模方法研究

发布时间：2020-06-07 02:06

【摘要】：藏传佛教建筑作为内蒙古地区历史、民族和宗教资源的物质遗存与历史信息载体,具有十分重要的研究价值。本文以内蒙古呼和浩特大召寺的玉佛殿为研究对象,集成BIM技术与三维激光扫描技术,对构建古建筑三维模型的全过程以及其典型构件的建模方法进行了研究,为藏传佛教的数字化保护与传承提供了新思路。以下是本文主要的研究内容。首先,本文在分析古建筑形制规律的基础上,结合BIM技术和三维激光扫描技术,提出了将BIM-3D扫描技术集成理念应用于古建筑建立实体模型的方法中。使用Focus S350扫描仪对大召寺的玉佛殿进行实地测量,获取其原始点云数据,并用Faro Scene软件对点云进行处理,运用3ds Max软件构建古建筑整体三维表面模型。其次,以玉佛殿斗拱为典型构件的代表,根据原始数据获取方式的不同,采用正向和逆向两种方法构建其模型,并凝练出了正逆向结合的古建筑建模方法。正向建模方法:先查阅古籍资料获取原始数据,将其转换成CAD尺寸详图,在Revit中构建相应实体模型。在构建模型时,提出了对复杂构件进行分层建模的方法,并对各个构件按命名规则进行命名,创建以斗口模数为自变量的尺寸关联,以实现整个斗拱能按斗口尺寸控制其大小。其中,部分构件在古籍资料中没有相关阐述,无法获取其原始数据,可通过逆向建模方法来建立其模型。逆向建模方法:将3ds Max创建好的表面模型经CAD软件处理为线框模型,再将线框模型载入Revit中构建实体模型。通过此方法可建立古籍资料中没有相关尺寸数据的构件模型,同时可解决目前仍不能用Revit载入点云数据建立逆向模型的问题。最后,对古建筑典型构件信息模型的几何质量进行评价。将三维模型分解到基元点、基元线和基元面,用随机采样的方法,以局部评估整体,对三维模型几何质量进行了计算与分析。本文通过集成BIM-3D扫描技术,对玉佛殿进行三维数字化建模,并对其典型构件建模方法进行深入研究,为玉佛殿数字化保护提供了理论依据,有助于推动内蒙古地区藏传佛教建筑的保护、修复及重建工作。
【图文】：

技术路线图,古建筑,三维激光扫描,建模

内蒙古科技大学硕士学位论文-7-图1.1 技术路线图1.4.2 研究方法（1）文献综述法查阅古建筑及其建模相关文献，对古建筑构件建模进行系统化整理与研究，，梳理凝练以BIM 技术及三维激光扫描技术为基础的古建筑正逆向建模理论。对该领域的研究背景，研究目的及研究意义进行总结，提出BIM 技术与三维激光扫描技术集成原理。（2）对比分析法本文通过基于BIM技术的参数化正向建模与基于三维激光扫描技术的逆向建模这两种方式，分别创建古建筑构件实体模型。对以上两种方式创建的实体模型与现实中的构件进行对比分析，为以后的建模工作提供指导。（3）定量分析法

庭院式,组群,模数制

内蒙古科技大学硕士学位论文-12-图2.1 大召寺庭院式组群布局（3）模数制模数，是古代房屋整体及各部位、各构件尺寸的一个基本计量单位。模数制度的本质就是营建活动中关于基本尺度的制度。所谓尺度，就是指按照一定规律来确定建筑中各部分乃至整体尺寸的标准。标准一旦确立为规范，就成为模数制度。而模数制度则主要参考宋代李诫的《营造法式》和清工部《工程做法则例》，其是中国古代由官方颁布的关于建筑标准的两部经典著作。《营造法式》中所确定的“以材为祖，材分八等”的大木作材分模数制，明确提出了政府对建筑工程制定的要求与规范，并以制度、定额、比类增减三步式体例编写。书中规定“材”分为八个等级，如图 2.2 宋《营造法式》规定八等材。其中“材”高分为十五等“分”
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU252

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