建筑工程影像专业化发展与应用拓展构想.pdf
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1、中文科技期刊数据库(引文版)工程技术 29 建筑工程影像专业化发展与应用拓展构想 赵大千 中建电子信息技术有限公司(北京亦庄开发区),北京 100176 摘要:摘要:本文以笔者历时两年半亲身参与纪实拍摄中国共产党历史展览馆建设全过程的经验为线索,通过与当前建筑工地的“影像采集”行为进行对比,思考从影像采集设备、影像拍摄工作方法等方面进行专业化改造,使影像拍摄技术能够更好地适配“建筑施工环境下进行工程影像采集”这一专业化需求的可能性。同时展望专业化的工程影像与数字孪生、5G、智能传感器等技术结合,继而丰富、拓展工程影像的使用边界,以“新影像”优化“建筑”行业的发展。关键词:关键词:工程施工;工程
2、影像;数字孪生;设备专业化 中图分类号:中图分类号:TU318 1 建筑工程影像的历史追溯 巴黎圣母院,始建于公元 1163 年,正式名称为巴黎圣母主教座堂,是法国地标打卡地和欧洲哥特式建筑的典型代表。1839 年 8 月 15 日,化学家达盖(Daguerre,1787-1851)用他发明的银版摄影术,为巴黎圣母院拍摄了第一张照片,成为摄影术发明早期最为知名的一张专业建筑照片。美国 ICP 摄影百科全书(1992 年版)对“建筑摄影”的定义为:“建筑摄影主要是记录建筑特点,专为建筑师、设计师或历史学家服务。”这句话首次表明了建筑摄影与建筑设计之间的紧密联系。像达盖这样为固定建筑进行拍摄的工作
3、即是建筑摄影的雏形。此后,欧美各国开始进行建筑影像的相关研究和实践,打破了文字史料的局限,人们纷纷从 20 世纪初至今的许多影像资料中寻找建筑的真实信息。进入 21 世纪,电子化数字影像技术开始尝试运用全息模拟对建筑进行复制。在中国当前的建筑建设过程中,建筑与影像早已结缘,通过摄像机、单反照相机和手机,拍摄采集到的影像一方面用于规范建设者的生产行为,强化建筑工地管理,规范建筑工程验收标准,作为历史材料入档。另一方面用于项目建设的内容传播,树立典型人物形象,突出资方深厚的专业实力。随着影像技术和新一代信息技术的发展,智慧工地管理也开始应用高清摄像机拍摄的图像为工程信息化管理赋能,各方对于建筑施工
4、影像的需求与日俱增,要求也逐渐细化,“建筑”与“影像”这两个专业领域正呈现深度交融的趋势。2 当今建筑施工环境中的“影像采集”行为 当前建筑施工环境中的“影像采集”行为,根据影像素材的不同用途,大致可分为三种:(1)以规范施工人员行为、规范验收标准、为工程建设质量而服务的工程影像采集。包括工地周遭的临时监控,安全员监督检查施工人员安全规范的过程性影像资料,监理监督施工、旁站和验收时采集的影像资料等。由于摄制人员多为工程施工行业的人员,且使用的拍摄设备并不统一,并且高度受制于摄制人员本身的拍摄水平,这一类别中的影像资料往往呈现出影像拍摄不清晰、虚焦、镜头晃动过大以及拍摄流程不符合工程影像验收标准
5、等种种问题。(2)建设施工企业用于内外部宣传的影像采集。通常包含建设过程中具有突出事迹的人物、建设过程中的重、难点等关键信息影像采集。这一范畴里的影像摄制人员,包括各企业宣传部门人员、雇佣的专业摄影人员在内,普遍具有一定的影像拍摄经验,且与雇佣方具有较牢固的从属关系,再加上各方对于这类影像的需求不尽相同,导致这一类别的影像拍摄呈现出高度碎片化和零散化的特点。例如,一家从事机电安装的参建单位派出或雇佣的摄制人员主观上并不具备拍摄其他工程环节的动机,因为其他建设内容并非他的拍摄目的。且各方对这类的影像采集并不统一,也在客观上造成了部分施工环节中影像资料的缺失。中文科技期刊数据库(引文版)工程技术
6、30(3)进入“自媒体时代”,随着影像拍摄技术和电信传播技术的发展,建筑工程施工过程中出现了许多为自身表达而服务的影像拍摄行为,如各大视频平台流行的“塔吊司机的一天”类视频。这一类别的摄制者以施工人员为主,其拍摄行为也高度个人化和零散化,并且监管规范也不到位,涉及到施工进度和保密工程时,往往会对工程本身产生负面影响。综上所述,当前建筑施工环境下的影像拍摄行为,普遍呈现出非专业、零散化、碎片化的特点,对于建筑施工的资料留存和建筑本身来说是一种巨大的损失,这种认识促生了对其的思考,是否有一种整合方法,能够综合解决上述问题并且满足建筑施工环境下的影像拍摄需求?3“二一工程影像纪录”带来的启发和思考
7、中国共产党历史展览馆(为保密工程,代号“二一”,现已脱密,以下简称“二一工程”)是为庆祝中国共产党成立一百周年而建设的献礼工程,“二一工程影像纪录”也以此为主题,首次以影像档案的视角,以动态影像的拍摄方式为大型重要建筑进行影像采集作业。初衷是“为历史留档”,客观真实地记录二一工程从奠基开工到装饰装修再到最后落成开馆的真实影像,见证了“百年筑基”工程建设的全过程。由于“二一工程影像纪录”需要对整栋建筑的影像负责,所以笔者所在的团队本着“应拍尽拍,主动作为”的原则,结合国家要求与历史经验,采用非常规影像拍摄方法,全方位、全过程、多机位、多角度拍摄,注重影像的连续性和完整性。拍摄了施工过程中的各个环
8、节,上文所提到的三种不同类别的影像拍摄,在这个庞大的影像素材库中均有涵盖。这一具有统一协调、有组织有目标的影像采集工程最终贡献了50000 余张图片,405 小时的视频素材,影像素材总量达 40TB。完整纪录了建筑“生长”的全过程。如图 1 延时机位分布图所示,仅主体建筑外围的影像纪录,由第1-13 台机位完成,机位密度之大确保了影像得以全面覆盖工程施工中的每个环节。图 1 “二一工程影像纪录”延时机位分布图(作者自绘)“二一工程影像纪录”以全方位涵盖、多角度纪实的拍摄方式,以专业化团队协作的组织形式,解决了传统建筑施工过程中影像拍摄“零散化”、“碎片化”的问题。但是在拍摄的过程中,也出现了一
9、系列新的问题,首先是拍摄设备在建筑工程施工环境下具有“水土不服”的局限性,在拍摄二一工程期间,团队发现,传统影视行业的拍摄设备往往受制于工地供电不稳定、环境易变化、信号传输不稳定等问题的困扰,例如传统的佳能 5D4 单反相机,在室温 23的情况下持续录制时长可达 90 分钟,但远不能满足拍摄施工周期漫长的建筑工程的需求;再比如传统的机位架设需要一个相对稳定、不受干扰的环境,但是工地施工现场多环节、多工种同时作业,人员、设备器材的流动往来频繁,导致了工地环境具有复杂、易变化、不稳定的特点。这些问题可以通过建筑与影像的深度融合加以解决。传统的影视拍摄设备和拍摄方式诞生自影视行业,是专为影视行业而服
10、务的,目前建筑行业没有专用于工程施工环境拍摄的影像设备与拍摄模式,传统的建筑施工工地多不具备专门用于影像拍摄的条件,可以说,当今的“工程”与“影像”两个专业只是简单、粗暴地进行了最基础的结合,是直接将影视行业的工作方法不经改良地套用到建筑施工环境中工作,必然会出现上述“水土不服”的问题。那么,如何从技术角度出发,将影像采集设备、影像拍摄工作方法进行专业化改造,使影像拍摄技术能够更好地适配“在建筑施工环境下进行工程影像采集”这一专业化需求,这就是推动“建筑”与“影像”进行深度交融的“建筑工程新影像”。4 建筑工程新影像的专业化发展构想 中文科技期刊数据库(引文版)工程技术 31 图 2 建筑工程
11、“新影像”设备研发示意图(作者自绘)第一,摄制设备创新 工程影像采集技术的进步,要通过推动“建筑工程”与“影视”两个专业的深度融合来解决。影视技术要进行适配于工程施工环境的变革,而工程施工环境也要为影像采集的顺利进行提供必要的支持。如图 2所示,从影像拍摄设备构成要素的角度,将其与建筑施工环境各要素进行了适配,从而模拟出专用于工程施工环境的影像采集设备构成,其中需要着重强调的是传输方式、供电模式。目前,依托电信信号传输图像的技术已经十分成熟,在施工环境中设置专门用于工程影像传输的网络专线是解决图像转存难、公用信号传输慢的便捷手段,设备供电也可以通过在工地上设置影像采集设备专供电源来解决。第二,
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- 建筑工程 影像 专业化 发展 应用 拓展 构想
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