分布在天津市和平、南開、河北、紅橋、西青、薊縣等6個區縣的57座歷史風貌建筑日前開始進行三維激光掃描測繪，并將在兩年內完成建立永久性高精度三維檔案。
全面提高風貌建筑保護利用水平
天津市測繪院相關負責人表示，不直接接觸建筑實體、采集數據真實度高、精密度高等特點讓三維激光掃描測繪在文物保護建筑的檔案留存方面具有獨到的優勢。
首批使用三維激光掃描測繪的天津歷史風貌建筑共有57座，均為本市特殊保護級別建筑，包括本市和平區的勸業場、西開天主教堂，五大道區域的慶王府、原法國公議局、孫氏舊居，河北區望海樓、薊縣獨樂寺等。從歷史逾千年的獨樂寺到近百年的五大道小洋樓，這些具有歷史意義的重要風貌建筑均在此次三維測繪資料留存范圍之內。
本市測繪院三院副院長王文旭介紹，此次針對風貌建筑應用的三維激光掃描測繪，將對歷史風貌建筑進行實體掃描，采集建筑點云數據，建立歷史風貌建筑的高精度三維數字模型，為歷史風貌建筑的展示、修繕、科研提供翔實和永久性的檔案。為天津市歷史風貌建筑“一張圖”提供精確的三維建筑數據，并與管理信息系統平臺實現對接，進而實現歷史風貌建筑管理、維護、修繕、研究等工作的資源整合、信息共享、綜合分析和決策支持，全面提高歷史風貌建筑保護利用水平。
上億點云精密測量
一道綠色環狀激光束從安裝在三腳架上的三維激光掃描儀內射出，密集的光點迅速閃爍移動，一個站點的掃描只需30分鐘左右。在五大道某保護建筑測量現場，天津市測繪院項目部經理王文江演示并介紹三維激光掃描測量的原理：“測量儀發射脈沖激光，通過計算反射回來的時間差進行測量定位，每分鐘能掃描5萬個點。掃描完成后，通過拼接點云，即可在電腦上形成一個高清晰三維建筑模型。”王文江說，如果沒有遮擋物，三維掃描儀可以將25米外細至2毫米的范圍都掃描清晰。
點云數據采集是將建筑的外檐和內部所有平面進行密集的點數據收集，目前本市風貌建筑三維測繪設定的分辨率為每點間隔1-2毫米，一些花紋等精密圖案的分辨率則在1毫米之內，每座風貌建筑的點云數量都是以億計算。例如，此前以睦南道68號建筑為試點的三維測繪中，僅其后部1000平方米左右的建筑中，就設定了28個測繪站點，每站掃描點云達到400萬點左右，后部整體掃描點云總數超過1.1億點。目前確定三維測繪的風貌建筑中，多數建筑面積都為數千平方米，面積最大的勸業場達到16545平方米，預計整體測繪點云數量都將達數億甚至數十億點。如此精密的點云測量，其成果出臺過程主要包括數據采集、點云數據處理、三維模型數據后期處理三個階段。其中，點云數據處理階段主要是根據點云數據建立相應的三維模型，三維模型數據后期處理階段主要是進行紋理貼圖和模型優化處理。
三維模型雙料功能
“如果遭遇輕微地震或其他不可抗力的損傷，三維立體模型將作為這些風貌建筑修復的重要參考，并依照修舊如舊的原則，完整真實地還原風貌建筑。”本市風貌辦相關技術人員表示，風貌建筑的細部雕花、特色瓦片的外檐風格記錄以及磨砂堆縫等特別工藝的記載，都可以通過三維掃描測繪和圖片特寫記錄結合在三維立體模型中，便于風貌建筑的保護性修繕和復原。由于一些風貌建筑不對外開放，三維立體模型也可以通過在“天津歷史風貌建筑網”進行展示，讓更多人了解天津的風貌建筑文化。
