北京建筑大學代表性建筑與古建筑數據庫教育部工程中心依托北京建筑工程學院測繪工程、地圖制圖與地理信息工程等學科,于2009年12月經教育部批準建設。
工程中心現有固定人員35人,研究人員主要由測繪工程、建筑學、攝影測量、地理信息系統、遙感、城市規劃等多學科科研骨干組成。教授7人,副教授15人,研究生導師25人。工程中心另有流動人員15~20人,主要是課題合作研究人員等。工程中心近年來通過開展大量科研項目鍛煉隊伍,形成善于協作的科研團隊,現有北京市學術創新團隊3個,北京市高層次人才1人,科技新星1人。
工程中心圍繞我國代表性建筑與古建筑遺產保護與利用的迫切需求,發揮與國內古建筑數據庫生產企業聯合的產學研優勢,通過研究開發與工程化的環境建設,構筑起代表性建筑與古建筑數據庫技術的工程能力平臺;建立并完善工程化產業化的體制及運行機制;建設國內領先具有國際競爭力的代表性建筑與古建筑數據庫技術研發與工程化產業基地。
工程中心的主要研究方向和內容是:
(1)建筑三維空間數據獲取系統與技術
研制擁有自主知識產權的三維激光掃描儀,研制以數字近景攝影測量與掃描系統為代表的數據采集設備,形成一個能夠以多種手段獲取代表性建筑與古建筑的各種空間幾何、影像紋理、點云等多源數據的系統。
(2)面向古建筑等大型復雜對象的逆向三維建模軟件與技術
對采集的點云數據進行逆向,包括數據處理構建點云模型、根據點云模型提取構成建筑構件的結構實體幾何(Constructive Solid Geometry – CSG)模型、基于點云模型構建建筑表面的三維不規則三角網(3D-TIN)模型、在CSG模型或者3D-TIN模型上加載影像紋理構成建筑的仿真模型四個步驟。
(3)代表性建筑與古建筑數據庫管理系統與技術
數據庫中要包含空間數據與非空間數據,還有文學數據、歷史數據、影像數據等等。要設計一種能夠管理、查詢、顯示和利用這些數據的數據模型和結構,構成代表性建筑與古建筑的數據庫系統。
(4)代表性建筑與古建筑數據庫應用技術
將數據庫應用與:建筑遺產生命過程分析;建筑遺產備災數據庫;數字化建筑遺產復原研究;推動建筑學的實境化教學;國際化的建筑數據交換平臺等主要五個方面。
(5)基于文獻的歷史建筑復原研究數據庫
將中國歷史時期建筑的資料與文獻數據重建為歷史建筑的代用數據,并使用現代信息獲取、存儲與可視化技術,提取各個朝代特色建筑的豐富資料成為數字化信息,進而建立一個較完善的、可共享的歷史建筑檔案數據庫。
(6)建筑信息存儲與交換數據標準
建立富于建筑行業特色的歷史建筑和特色建筑數據庫,以及國內首個歷史建筑和特色建筑數字檔案信息交換及應用平臺。任務涉及面較廣,工作量較大,必須充分分析現有的歷史建筑和特色建筑的檔案管理方式、管理現狀及應用情況,顧及已有的技術標準、現有的技術條件,以及該領域發展及應用的方向來綜合權衡,制定出一套系統的、可操作的標準體系。
在本工程中心相關學科中,古建筑研究教學方面有國家教育部特色專業、國家建筑、規劃學科群項目(與清華大學等合作),在代表性建筑與古建筑獲取、數據交換、分布式影像庫數據庫、歷史文獻等多源信息復原、代表性建筑與古建筑的數字技術和三維可視化技術應用研究等領域有北京重點學科、重點建設學科等。工程中心在精密激光雷達三維掃描與建模方面處于全國領先水平,成功地將這種技術應用到了城市三維模型、建筑三維模型構建、文化遺產數字化保護、特大異型建筑物的精密施工測量等領域。主要優勢在于:掌握了關鍵技術;完成了幾項大型復雜項目的三維建模及其應用工程;形成了一個由教授牽頭,博士教師為核心的創新團隊;擁有了精密激光雷達測量與建模所需的儀器設備。
工程中心建立并穩定了一支精干而高效的研發隊伍,研究開發隊伍由固定人員和客座流動人員組成,總數達到60人,90%以上人員具有碩士、博士學位。固定人員由工程中心主任在校內外聘任,客座流動人員由項目負責人根據工作需要和研發項目的實際情況聘任。重點培養和引進3-5名測繪科學與技術的學術帶頭人。
近五年工程中心共承擔科研項目170余項,其中國家級項目8項,省部級項目34項,其它縱向項目60余項,企業委托項目80余項。發表學術論文120余篇,出版論著7部。獲省部級科技進步獎5項,申請專利10余項。
工程中心常年邀請知名學者來講學和短期工作。聘請測繪工程與建筑學領域國際頂尖級科學家和知名學者作為中心客座教授,擔任學術顧問、技術指導,開展多層次的學術交流和合作研究。有計劃地培養青年骨干教師,通過國際交流的方式,安排一定數量的骨干教師赴國內外知名大學進行深造。與市級先進企事業單位合作,聯合培養研究生。