2025/1/18
安徽省徽州古村落数字化保护与传承创意重点实验室,于2023年由安徽省科技厅正式批复成立。实验室依托合肥工业大学学科交叉建设基础,聚合资源优势,通过多学科理论的深度融合及多技术方法的广泛协同,探索徽州传统村落保护传承利用的数字化路径,深耕文化与科技相融合的研究领域,为徽州文化数字保护与创意产业传承创新提供强有力的支撑。
实验室依托合肥工业大学建筑与艺术学院,围绕学院“建筑学”一级学科博士点、博士后流动站建设,以安徽省徽派建筑研究院为支撑,联合合肥工业大学土木与水利工程学院、合肥工业大学设计院(集团)有限公司、安徽现代建筑安全研究院共同组建。实验室内部设置徽州古村落的数字化保护与数据库建构、徽州古村落的多业态更新设计与创新发展、徽州古村落的数字化安全监测与动态评估、徽州古村落的数字化创意与衍生产品研发四大研究方向。
实验室及依托单位长期致力于徽州古村落的保护与更新相关研究,经过多年实践积累,成果丰硕。优势功能如下:
1.基地建设方面,建立多学科交叉融合的综合性、开放式创新研究基地。以数字技术为媒介促进学科交叉融合,培育一支具有创新意识的科研团队,形成特色鲜明的学科与人才培养创新基地。
2.技术攻关方面,构建徽州古村落数字化保护传承研究的综合系统。搭建数字化测绘及数据分析处理实验平台、徽州古村落安全检测实验平台、数字化媒介交互与产品研发平台。前期的相关技术研发形成专利、软件著作权30余项,编制行业及地方标准20余项。
3.科学研究方面,强化在徽州古建数字化体系构建和徽州古建安全评估等方面研究的优势。积极开展国家级和省部级重点项目申报,承担国家级科研项目10余项,省部级科研课题40余项,出版专著20余部,发表高水平论文150余篇,获省部级以上科技奖励20余项。
4.应用转化方面,实验室坚持“数字+研究+创意”的科研成果融合发展。主持多个徽州古村落的多业态创意设计,衍生设计一系列以徽州文化为依据的数字文创产品,为行业和地方经济发展作出积极贡献。
1.徽州古村落典型要素与空间型制的数字化平台构建
实验室通过点云采集及贴近摄影技术精确捕捉徽派建筑结构与表面形态、材质信息,结合地理定位信息对徽派建筑的关键坐标进行精确配准,融合测绘点云数据、照片数据及坐标数据等多源数据生成高精度点云模型,可在文化遗产建筑信息模型HBIM平台中1:1真实还原,达到LOD.3级及以上精度。实验室已初步建立了徽州古村落类型要素与空间型制的数字化平台,形成了徽派建筑数据库的构建技术流程与体系。
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平面边长提取 |
地面点云二次拟合 |
高度距离数值高斯分布 |
点云模型精确配准 | ||
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坡向0-40度间点云 |
清除游离点云 |
分割屋顶脊及其装饰 |
点云模型构件分割 |
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徽州牌坊数据库(部分展示) |
2.徽派建筑损伤智能识别及安全性数字化评估
实验室针对木结构徽派古建筑,利用计算机视觉算法实现木构件中裂缝、木节等损伤和缺陷的智能识别。通过开展带天然裂缝的木构件受力性能试验、仿真模拟和理论分析,研究开裂后木构件承载力的计算方法,提出木构件裂缝的加固技术。利用有限元仿真分析,基于结构应变能变化规律,识别徽派古建筑木结构中主要的受力构件,简化整体结构受力性能仿真分析模型,提高计算效率,可实现整体结构安全性快速评估。针对以石材为承载结构的牌坊,实验室利用点云对比分析技术,定期采集牌坊的高精度三维点云数据,通过对比单个牌坊不同时间采集的点云,监测其形变、位移及缺损等问题,为整体结构的安全可靠性评估提供依据。
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裂缝识别 |
木节识别 |
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木构件损伤和缺陷智能识别 | |||
带裂缝的原木梁抗弯性能研究 | |||
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徽派古建筑木结构构件重要性分析 | |||
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点云对比技术对牌坊形变及缺损的检测 |
3.徽州传统村落特色风貌与环境品质更新研究
实验室以新安江流域内的徽州传统村落、街巷空间和建筑环境为对象,利用GIS空间统计技术,综合分析了地理环境、生态资源、社会经济发展和水系道路等因素对村落空间布局的影响,构建了徽州传统村落卫星数据集和典型村落三维点云数据集,对村域空间内的风貌要素进行了类型识别,并探讨其生成机制。选取宏村、西递、呈坎三个不同海拔的徽州传统村落,开展街巷空间环境实测,分析环境及气象数据与街巷空间形态指标之间的关联性。提出包含建筑空间、艺术形式、物理环境和空间风貌四个维度的评价体系,并以新安江流域上游不同建成年代的徽州传统建筑为例,构建了基于建筑空间和物理环境协同更新的研究框架,为实现绿色、低碳、可持续的建筑发展提供了科学评价工具。
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徽州传统村落特色风貌与环境品质更新策略研究 |
4.徽州文化数字化表现与创意设计研究
为提升徽州文化传播效能,助力文旅产业发展,赋能乡村振兴,实验室开展了徽州古村落数字媒介交互、数字文创产品设计等研究。推动数字化创意产品研发,引导文化创意产业数字化转型,拓展徽州文化传播路径与方式,激发徽州文化传承的吸引力和创造力。打造具有徽州地域文化的文旅品牌,实现产业赋能,达到产业蓬勃发展和文化传承创新的双目标,相关成果获全国高校数字艺术设计大赛一等奖、亚洲设计学年奖等荣誉奖项。
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徽州古村落数字场景孪生 | |
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基于数字技术的徽派建筑木雕、砖雕线稿提取 |
来源:安徽省科学技术厅
转载自安徽省科技厅公众号
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