基于影像技术的北京村落环境互动研究

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1、基于影像技术的北京村落环境互动研究星梦钊崔兆琦北方工业大学建筑与艺术学院对北京市贾沟村传统村落进行影像釆集和人工测绘，分别从低空无人机、增强现实技术、虚拟现实技术等三方面的现代影像技术，对于传统村落建筑研究的应用价值和潜力展开分析。关键词：传统村落;低空无人机;增强现实技术;虚拟现实技术;摄影是□常最为人所熟悉的影像技术之一。150多年前，摄影以胶片机械相机，通过控制光圈大小和曝光时间获得影像。20世纪末21世纪初，随着数码摄影的诞生，胶片转变为微小的电子元件。动态影像拍摄也有了巨大变化。当今影像技术在拍摄途径、拍摄成果、后期处理都有所发展。从

2、途径上，器材不再是机械的、手持的，低空无人机的问世，拍摄角度从地面人视高度升高至俯瞰视角，拍摄成果上，动态视频、静态图片和多轴更方位的的拍摄记录，使人们能够以从前完全不可能的角度来欣赏自己所处的各种情况不同的环境。增强现实技术（AR）、虚拟现实技术（VR）以及全息投影技术是近年来影像技术发展方向，这些技术主要从拍摄成果的后期处理以及呈现方式两方面给人以视觉感官上的冲击。增强现实AR技术（AugmentedReality）采用对真实场景利用虚拟物体进行“增强”显示的技术。虚拟现实VR技术（VirtualReality）和全息投影技术（Front-

3、projectedHolographicDisplay），前者是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，后者是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现技术。两种技术都是给观赏者创造出一种高度还原和逼真的环境。1.2影像技术在建筑上的应用在建筑上的应用，影像技术从各类静态、动态展示，逐渐发展到情景还原与再现,广泛应用于建筑方案展示、物质文化遗产保护等方面。大都会建筑事务所（0MA）在卢卡斯文化艺术博物馆（LucasCulturalArtsMuseum）方案竞选中，在物理模型的基础上就采用丫增强现实的技术。通过影像技术，介绍了

4、该艺术博物馆的设计思路，并通过绘制流线以及旋转等动作来表达其建筑设计的思路及依据（见图1）。在视频中所应用的影像技术在其模型里很好地表达了建筑与人体的尺度、功能分区与整体效果（见图2）,成为建筑师设计与展示的新方法。图2OMA卢卡斯博物馆视频中建筑与周围环境（及反相）效果图多像技术之于传统村落影像技术的多元化产生从不同的角度为传统村落建筑提供了不同的数据信息，为传统村落建筑数据库带来综合的可研究性和延续性。低空无人机从宏观角度观察区域总体风貌并结合智能建模软件创建村落的宏观模型，为研宄者创造了总体研究的可能性;静态与动态摄影可以从建筑方面（村落

5、细节、建筑立面、公共空间等）和文化方而（生活方式、民风民俗等）进行全方位记录;增强现实技术配合测绘与电脑建模是数据库基础。通过精确的测绘和3D建模，模型与传统村落和村落古建筑的各部件尺寸、结构类型等各种数据一举两得;虚拟现实则可以让使用者或研究人员足不出户也可以看到传统村落以及村落建筑内部环境情况。2.1低空无人机遥感拍照测绘与宏观建模无人机测绘是遥感领域用于地形测绘的新兴技术，在使用过程中资金投入量比较小，勘查过程中反馈能力好，时间消耗少，方便不同地区的转换应用。对比过去的大飞机搭载摄像机航拍作业工作方式，无人机飞行技术的优点更加突出。大飞机

6、对起降场地需求十分高，而无人机己经实现了就地起降，节省掉了很多的路程。以往的工作过程可能会受到自然环境的影响，对天气要求比较高。无人机对于外界自然环境耍求相对比较低，并且距离地面的高度可以自行控制，方便获取更加详细高分辨度的资料。工作人员可以灵活控制无人机的速度，将航速控制在最优化范围内，甚至可以达到每小吋几十千米，对于突发状况可以进行变通，得到更加准确的信息资料。2.2低空无人机航拍技术的系统组成1）遥感信息采集系统。遥感测绘系统括遥感信息采集系统和信息处理系统。无人机的遥感信息采集系统可以帮助无人机在空中更精准的收集地面信息，提供精确的有关

7、研宄对象的地理信息。遥感信息处理系统用于整合数据工作，完成无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用后将勘奔照片按照规定要求进行处理，主要有航带整理、质量监测、照片预处理、照片并行更正。遥感像片处理最突出的功能是对相关数据文件的整合处理，内容伍括任务航摄规范表、相机检定参数。2）飞行控制系统。无人机飞行控制的关键内容就是飞行控制系统，其具体的工作内容包括对定位系统导航开展科学的利用，进一步达到信号定位，实时的掌握加速度计、陀螺等飞行器平台的具体工作状态变化，通过这种工作流程实现无人机的数字化监控，基础实现定点信息采集人物。3）地面监控系统。全向天线、

8、监控软件、供电系统、便携式计算机儿部分系统构成了地面监控系统,不同的环节紧密结合相互关联，技术工作人员可以操作地面监控软件相关的数据进行科学的设定，包