[发明专利]构建古代建筑木结构虚拟保护修缮系统的方法

说明书

技术领域

本发明属于虚拟现实技术在古代建筑保护的应用研究，特别涉及一种构建古代建筑木结构虚拟保护修缮系统的方法。

现有技术

目前我国古代建筑木结构保护维修工作大多沿用传统的手工抄写和纸质文本存档的方法，科技含量不足，不但耗费大量的人力物力，而且不易长久保存信息，导致古建筑木结构的保护维修工作遇到一定的困难，流传多年的古建筑维修技术水平有明显下降甚至失传的趋势。

古建筑保护维修的质量与周期也越来越不理想。另外，随着对文化遗产保护修复理念认识的提高深入，具有典型性、代表性古代建筑的原真性保护维修越来越重要，但是目前这方面的研究还比较薄弱，存在很多技术难题。这些问题与我国目前大量古代建筑保护维修的需求相比很不相称，并影响着古代建筑保护修复的水平。经查阅，国内目前还没有把虚拟现实和互联网等技术应用在古代建筑木结构保护修复工作中，所以建立古建筑木结构的计算机虚拟仿真和保护修复是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术不足，提供一种古代建筑木结构虚拟保护修缮系统，该系统通过建立三维立体模型和模拟修复技术，提高古代建筑保护修复的安全性和可靠性，降低古代建筑修复的风险和工作量。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明以古建筑的多项数据信息为基本素材，在古代建筑保护的研究领域中运用虚拟现实技术、三维立体建模和JAVA WEB技术设计并实现古代建筑木结构虚拟保护和修复系统。具体步骤如下：

首先，根据建筑物图纸信息进行计算机三维建模生成计算机图形，根据生成的计算机图形输出虚拟现实建模语言VRML文件，在VRML格式文件中添加事件和触发器来响应用户请求，完成对VRML格式文件的处理；

其次，根据建筑物的结构信息，病害信息和修复信息进行数据库设计，数据库设计完成后进行网页的页面设计、木结构功能模块、病害功能模块和连接关系功能模块设计；

最后，将处理过的VRML文件与系统HTML页面、木结构模块、病害模块和连接关系模块进行交互，即HTML页面从数据库中检索构件的数据信息，采用JavaScript修改VRML文件中构件的颜色、显示消隐、透明度属性，使三维模型展示在HTML页面上，从而构建古代建筑木结构虚拟保护修缮系统。

所述的木结构功能模块设计包括构件浏览、构件信息管理和查询统计三部分，构件浏览实现用户根据页面树形菜单浏览相关构件，用户通过树形菜单提出请求调用JavaScript代码，JavaScript代码修改VRML文件中各个构件switch节点中的which choice属性，which choice属性有0和1两个值，0和1分别表示构件的消隐和显示，JavaScript修改这两个值改变构件在三维模型上的显示状态，用户根据树形菜单的构件名称浏览对应构件；

所述的构件信息管理是在VRML文件中添加anchor节点，anchor节点可定义链接，链接中传递链接参数与HTML页面链接，链接到页面后从页面录入/显示构件信息，链接参数查询数据库后返回构件信息，把新录入和修改的信息保存到数据库中；

所述的查询统计是根据用户的请求检索数据库中符合条件的构件，在VRML文件中修改检索出来的构件的材质属性，从数据库中返回用户的查询结果。

所述的病害模块设计包括病害管理、病害查询和修复管理三部分，病害管理提供病害信息录入和病害信息管理的功能，用户录入单个构件的病害类型、病害程度、处理意见以及相关图片视频病害信息，然后数据库进行数据完整性检验和重复性检验，检验通过后把数据存储到数据库中，用户通过模型上的单个构件查看该构件是否存在病害，如果存在病害，则从数据库中调出相应数据显示病害内容；

所述的病害查询分为整体查询、分类查询和组合查询三种方式，整体查询过程中，在模型上显示全部病害，采用分类着色方法用不同的颜色对病害动态标注，整体查询完成后进行整体统计，整体统计页面检索病害信息数据库，根据病害类型和构件类型分组查询数据库，统计出每种病害类型的具体数据，以工程周期为索引按照时间顺序显示；所述的分类查询分为基于构件类型查询，基于病害类型查询和基于工程周期查询三种查询方式，选择不同的查询方式输入关键字检索数据库，数据库返回针对输入的关键字的病害信息，其中基于病害类型查询方式，采用分类着色方法把病害程度的分布在模型上显示出来，分类查询同样可实现统计功能；组合查询允许用户最多选择五条病害类型条件进行查询，这五条病害类型条件是或关系，把具备条件的病害信息在模型上显示出来；