人工智能在建筑文化遗产保护中的应用

人工智能在建筑遗产保护的应用探讨人工智能技术在建筑文化保护中对真实性和延续性方面的应用方式和特 点，提出其在真实性领域促进记录的数字化和数据的完整性，测量的精确化和修复的高效率， 监控的实时性和预警的及时性;在延续性方面用数字孪生、混合现实等方式提升文化遗产传 播的智能化，服务性。

人工智能在建筑文化遗产保护中的应用

• 一、传承与理解:建筑文化遗产保护的意义
  • (一)保存人类文明物化智慧的历史轨迹，助于传承
    • 通过对历史建筑的保护，使其成为一个“能唤起对遥远历史中某个特 定时期记忆”的符号。
    • 有助于人们客观了解当下社会发展的真实现状和发生的原 因，懂得在历史面前保持“谦卑”之心，将其文化价值积极地融入到今日生活中
    • 也使 历史建筑成为人地关系发展和变迁的时空连续体，让人们对未来的发展有更加清晰的展望和 判断。由此可见，对历史建筑的保护也是今日人类赠予明日的宝贵遗产。
  • (二)保护各地域建筑文化形式的多样化，促进理解
    • 不仅帮助人们确立与祖先精神世界的联系， 而且让后人获得来自地域的文化归宿感，找到文化认同感。
    • 构建人对事物相关背景下的联系之网，推进社区再造和族群认知，进而促进城市之 间、国家之间的深度理解。
• 二、真实性与延续性:建筑文化遗产保护的重点
  • (一)真实性的完善:从静态真实到过程真实
    • 传承原则
    • 20 世纪 50 年代签署的《威尼斯宪章》
    • 1975 年《关于建筑 遗产的欧洲宪章》
    • 1977 年的《世界遗产公约操作指南》
    • 《世界文化遗产管理守则》
      • 材料的真实性 衍生为不仅是指“建筑最初建造时所使用的建筑材料”，而且也指“历史在建筑上的积淀， 特别是那些重要的历史时代在建筑上所留下的印迹”。
      • 程娟团队
        • 物质真实性(属性遗产)
        • 知识真实性(符号遗产)
        • 价值真实性(精神遗产)
  • (二)延续性的丰富:从空间活化到资源活化
    • 《巴拉宪章》、《保护非物质文化遗产公约》、《魁 北克宣言》、《瓦莱塔原则》、《关于遗产与民主的德里宣言》——持续性原则
    • 2018 年，中国关于革命文物保护利用工程的官方文件中将“文化延续性”与“历史真实性、 风貌完整性”并列提出。
    • 20 世纪末，“延续性”作为遗产与时间、遗 产与社会关系的纽带得以推广。
    • 西安建筑科技大学建筑学院-王璐
      • 建筑遗产
        • “活态的原初文化”
        • 演变的既有生活
        • 复兴的文化 意义
        • 相容的当代功能
    • 子主题
• 三、AI 在建筑遗产真实性保护中的应用探索
  • (一)记录的数字化和数据的完整性
    • 不同于其他艺术领域，建筑物的数据收集是一项艰巨的工作，它必须要通过实地考察获 取，而且成本高，容量大。由于考察时间、人力有限，研究团队往往难以收集到完整的客观 数据。激光 3D 扫描技术使得复杂建筑真实性数据的快速获取成为可能。
  • (二)测量的精确化和修复的高效率
    • 目前在对历史建筑 的修复中不少已采用无人机测绘、3D 建模和 AI 识别的方式来发现需要修缮的部位，同时提 供指导数据，通过计算机的虚拟修建提高真实修建的速度和质量。
  • (三)监控的实时性和预警的及时性
    • 自然灾害
      • 地震影响对于我国最大
        • 2008 年发生的汶川地震导致都江堰的二王庙遭受严重损坏,多个建筑坍塌,仅存下几座大殿; 云南省盈江县地震致使允燕塔主塔身开裂,周边 20 多座小塔倒塌。
    • 如何保护
      • 数字信息获取、空间数据库构建和 3D 可视化信息系统可以为建筑保护 提供支持。
        • 综上所述，人工智能技术在建筑遗产保护中的应用，不仅使历史建筑的数字化数据更加 真实完整，提高测量的精确度，促进修复工作的高效进行，同时便于实时性监控，对材料进 行微变监测，为防止古建筑破坏的提供预警功能。
• 四、AI 在建筑文化延续性保护方面的应用
  • (一)文化遗产旅游管理的智能化
    • 旅客可 以先通过虚拟漫游系统了解遗产景观的主要特色
      • 点云 配准、点云去噪、点云采样
        • 2D 和 3D 数据进行整合处理
  • (二)数字孪生对规划决策的服务性
    • 信息镜像模型”(Information Mirroring Model)，而后演变为“数字孪生”的术语
  • (三)主题游戏设计体验的文化性
    • 随着主题游戏的普及，一些以古建筑为背景，设计精良的游戏系列不断问世。
    • 《刺客信条》
• 建筑文化
• 遗产保护
• 人工智能
• 数字化
• 还原与活化
• 文化复兴和遗产保护项目推广，有助于增强其国家和国际形象的城市符 号
• 真实性是遗产保护的核心原则。
• 设计工艺材料地点的真实性
• 随着人类文化视野的逐渐开阔，基于文 化多样性及遗产文化价值再现的目的，“重建”逐渐成为国际遗产保护领域讨论的热点。
• 主要表现形式
• “延续性”要求在遗产保护中不仅要挖掘文化价值，而且要活化文化，用各种 方式将其融入现代生活中，让人们能体验文化，从而认同和传承文化(静态文化与动态文化)， 推进文化与时俱进地发展，让传统文化焕发新的生命力。“延续性”文化保护的理念，不仅 开拓了文化遗产的视野，也充实了文化保护的内容，使得建筑文化遗产保护涉及到城乡可持 续发展策略、历史建筑适应性更新与活化、文化景观旅游管理、传统文化的公众传播、文化 衍生品设计等。