Methodenartikel

Integratie van terrestrische laserscanning, generatieve AI en mixed reality voor digitale erfgoedreconstructie

DOI:

10.3791/70841

⸱

26 mei 2026

 ,  ,  ,  , 
1Manchester School of Architecture, Manchester Metropolitan University, 2Bartlett School of Architecture, University College London

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit reproduceerbare protocol demonstreert een workflow voor digitale erfgoedreconstructie. Het integreert terrestrische laserscanning om de geometrie van de locatie vast te leggen, generatieve AI om verloren culturele elementen uit archiefbronnen te reconstrueren, en Mixed Reality om deze gesynthetiseerde elementen ter plaatse te visualiseren.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De snelle versnelling van de verstedelijking in ontwikkelingslanden heeft een dubbele crisis voor het architectonisch erfgoed veroorzaakt: de fysieke achteruitgang van gebouwen en de ontastbare vervaging van cultureel geheugen. Traditionele conserveringsmethoden, die voornamelijk vertrouwen op statische documentatie zoals fotografie en handmatige landmetingen, zijn steeds ontoereikender om de complexe ruimtelijke en temporele dimensies van deze historische locaties vast te leggen. Deze studie introduceert een nieuw, combinatorisch methodologisch kader dat is ontworpen om de kloof te overbruggen tussen rigoureuze archivering en dynamische publieke betrokkenheid. We beschrijven een workflow die drie verschillende technologieën samenbrengt: Terrestrial Laser Scanning (TLS) om de tastbare geometrische eigenschappen van het gebouw met millimeternauwkeurigheid vast te leggen; Conditionele Generatieve Kunstmatige Intelligentie (CGAI) om historisch geïnformeerde visuele representaties te genereren van verloren culturele elementen (specifiek traditionele tempelkermisstructuren) op basis van archiefreferenties; en Augmented Reality (AR) via holografische headsets om deze lagen te superponeren tot een uniforme Mixed Reality (MR)-ervaring. Het protocol beschrijft de volledige pijplijn van dataverzamelingsstrategieën en point cloud-verwerking tot AI-gedreven modelgeneratie en uiteindelijke implementatie. Deze aanpak levert een dynamisch digitaal simulacrum op dat met succes hoogprecisie ruimtelijke data over interpretatieve culturele visualisaties legt, en zo een technisch haalbare en schaalbare workflow biedt voor het digitale behoud en de uitgebreide tentoonstelling van stedelijke erfgoedmonumenten.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Het behoud van architectonisch erfgoed vormt een cruciale noodzaak binnen het hedendaagse discours over stedelijke planning en culturele duurzaamheid 1,2. Naarmate steden snel moderniseren en digitaliseren, wordt de spanning tussen ontwikkeling en natuurbehoud steeds scherper3. Dit fenomeen is vooral zichtbaar in de Centrale Vlakten van China, een regio die dient als wieg van de beschaving maar te maken heeft met de onophoudelijke druk van stedelijke uitbreiding 4,5. De bescherming van het cultureel erfgoed gaat verder dan het loutere onderhoud van fysieke relikwieën; Het omvat het waarborgen van de historische context, de overdracht van culturele betekenis en het behoud van de authenticiteit van de erfgoedlocatie6. Erfgoedbehoud is geen passieve handeling van archiveren, maar een actieve strategie voor culturele vernieuwing, waarbij de identiteit van naties en regio's gevormd wordt en toekomstige generaties een continue verbinding met hun voorouderlijke spirituelewereld kunnen behouden. Bovendien bevordert het effectieve behoud van deze locaties een multidimensionale culturele ecologie die dynamisch samenwerkt met de wereldeconomie, waardoor het imago van de regio op internationaal niveau wordt versterkt8.

Ondanks het erkende belang van erfgoedbehoud, geven huidig onderzoek en financiering vaak onevenredig veel voorkeur aan prominente, monumentale locaties zoals de Shaolin-tempel of de historische centra van Luoyang en Kaifeng9. Dit laat regionaal belangrijke maar minder wereldwijd zichtbare bezienswaardigheden, zoals de Stadsgodtempel van Zhengzhou, in een staat van marginalisatie10. De Stadsgodentempel, gebouwd tijdens de Ming-dynastie, zoals te zien in Figuur 1, is een uniek voorbeeld van goed bewaarde religieuze architectuur in Zhengzhou. Historisch gezien functioneerde het niet alleen als een religieus toevluchtsoord, maar ook als een levendig centrum van sociale, economische en volksactiviteiten—met name de Tempelbeurs11. Deze kermissen waren de levensader van de tempel, waarbij offers, handel en entertainment werden geïntegreerd in een samenhangende culturele expressie12. De opkomst van moderne commercialisering en stedelijke herbestemming heeft echter geleid tot het stopzetten van deze traditionele beurzen, wat tot een natuurbeschermingsdilemma heeft geleid. Hoewel het fysieke skelet van de tempel nog steeds aanwezig is, is de ontastbare geest—het lawaai, de visuele levendigheid en de sociale interactie—grotendeels verdwenen. Dit verlies van plaats (ruimte plus sociale functie) onderstreept de dringende noodzaak van conserveringsmethoden die zowel de tastbare structuur als de ontastbare atmosfeer kunnen herstellen13,14. Daarom is het protocol dat in deze studie wordt beschreven expliciet opgezet en ontworpen voor erfgoedlocaties die worden gekenmerkt door deze specifieke dichotomie: locaties waar de fysieke architectonische structuren structureel intact blijven, maar de bijbehorende vluchtige culturele context en immateriële artefacten verloren zijn gegaan.

figure-introduction-1
Figuur 1. Foto van de Stadsgodentempel van Zhengzhou die de huidige staat van de ingangsgevel toont. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

De inzet van digitale technologie in het behoud van cultureel erfgoed biedt een transformerende oplossing voor dit dilemma. Het principe van behoud vereist het behoud van de chronologische waarde van de materiële ontologie6. Traditionele analoge methoden, zoals handmeting en 2D-fotografie, slagen er vaak niet in de complexe geometrieën van de oude architectuur volledig vast te leggen en zijn machteloos om verloren vluchtige scènes te herstellen. Daardoor is het vakgebied verschoven richting "Digital Twinning", een concept dat oorspronkelijk is afgeleid van de lucht- en ruimtevaarttechniek, waarbij een virtuele replica van een fysieke entiteit wordt gecreëerd die zijnlevenscyclus 15 beslaat. In de context van erfgoed dient een digitale tweeling als een precies, onveranderlijk archief dat diagnose, voorspelling en interactie ondersteunt16.

Terrestrische laserscanning (TLS) is uitgegroeid tot de fundamentele technologie voor het construeren van de geometrische laag van deze digitale tweelingen. TLS maakt gebruik van LiDAR (Light Detection and Ranging) om miljoenen datapunten per seconde vast te leggen, waardoor een hoogdichte puntwolk ontstaat die elke spleet, helling en textuur van een gebouw met millimeternauwkeurigheidregistreert. Deze technologie is contactloos, waardoor het ideaal is voor kwetsbare constructies en zeer efficiënt is in vergelijking met totaal stationsmeting. Recente toepassingen hebben de effectiviteit van TLS aangetoond in complexe scenario's: Marsella et al.18 gebruikten TLS om de structurele veiligheid van de Sint-Pietersbasiliek in het Vaticaan te beoordelen, waarbij ze minutieuze vervormingen identificeerden die met het blote oog onzichtbaar zijn. Evenzo ontwikkelden Barontini et al.19 een Historic Building Information Modeling (HBIM)-framework dat TLS-gegevens integreert voor preventieve conservering. Het vermogen van TLS om technische aandoeningen te diagnosticeren—zoals muurscheuren, funderingsverzakking en vloerverbuiging—biedt een wetenschappelijke basis voor fysieke herstelinterventies20,21.

Hoewel TLS uitblinkt in het vastleggen van de bestaande fysieke realiteit, kan het de verdwenen historische realiteit niet herstellen. Een puntenwolk is accuraat, maar statisch en zonder historische context. Om de ontbrekende historische scènes te reconstrueren—zoals de drukke sfeer van de tempelbeurs—richt deze studie zich op het opkomende vakgebied van Conditional Generative Artificial Intelligence (CGAI). In tegenstelling tot traditionele handmatige 3D-modellering, die arbeidsintensief is en sterk leunt op de subjectieve interpretatie van de modeler, maakt CGAI (bijv. Stable Diffusion of Tencent Huiyuan 3D) gebruik van deep learning-algoritmen om visuele inhoud te genereren op basis van tekstuele beschrijvingen22. Door enorme datasets van historische architectuurstijlen en texturen te analyseren, kan CGAI plausibele historische elementen synthetiseren of reconstrueren—lantaarns, banieren, tijdelijke kraampjes—op basis van archieftekst en visuele gegevens. Dit betekent een paradigmaverschuiving van puur vastleggen wat er bestaat naar het simuleren van wat historisch bestond, waarbij datagedreven logica wordt gebruikt om de gaten in het fysieke archief op te vullen23.

De laatste uitdaging ligt in de verspreiding van dit digitale simulacrum. Een digitale tweeling die op een server wordt opgeslagen, heeft beperkte sociale waarde als deze niet toegankelijk is voor het publiek. Augmented Reality (AR) en Mixed Reality (MR) technologieën verbinden de fysieke en virtuele wereld, waardoor de digitale tweeling24 uur over de fysieke locatie kan worden gelegd. In tegenstelling tot Virtual Reality (VR), waarbij de gebruiker volledig in een synthetische omgeving wordt geïsoleerd, onderhoudt AR de verbinding met de fysieke erfgoedlocatie terwijl deze wordt versterkt met digitale informatie. Platforms zoals Fologram en apparaten zoals de Microsoft HoloLens 2 maken het mogelijk om high-fidelity 3D-modellen te projecteren in het coördinatensysteem in de echte wereld, waardoor een directe dialoog tussen de bezoeker en de gereconstrueerde geschiedenismogelijk wordt. Deze meeslepende aanpak heeft aangetoond dat het de betrokkenheid en het begrip van bezoekers aanzienlijk verbetert, waardoor passief kijken verandert in actieve verkenning26.

Hoewel de huidige literatuur digitale conserveringstechnologieën vaak op zichzelf behandelt, biedt het geïntegreerde protocol dat in dit artikel wordt voorgesteld een duidelijke methodologische nieuwigheid. Ten eerste, in tegenstelling tot standaard TLS-documentatieworkflows die zeer nauwkeurige maar cultureel steriele geometrische archieven opleveren, introduceert onze methode dynamische semantische context. Ten tweede, hoewel fotogrammetrie-gebaseerde reconstructies uitblinken in het textureren van bestaande fysieke oppervlakken, zijn ze structureel niet in staat om volledig verloren gegaande culturele artefacten te regenereren die geen fysieke resten hebben. Ten slotte, in tegenstelling tot bestaande AR-erfgoedvisualisatiesystemen die vaak vertrouwen op handmatig gemaakte, generieke 3D-assets of gebruikers isoleren in VR, maakt deze workflow gebruik van CGAI om locatiespecifieke, historisch onderbouwde visualisaties te genereren die direct gekoppeld zijn aan millimeternauwkeurige TLS-gegevens. Dit vult een cruciale leemte door een rigoureus, reproduceerbaar protocol te beschrijven. Om conceptuele ambiguïteiten op te lossen en een duidelijke methodologische onderbouwing vast te stellen, definiëren we expliciet de kerncomponenten van deze workflow. Gedocumenteerde geometrie verwijst naar de zeer precieze, statische 3D-ruimtelijke replica van de bestaande fysieke architectuur; TLS is hier nodig om deze onmiskenbare empirische realiteit met non-contact precisie vast te leggen. Daarentegen duidt door AI gegenereerde interpretatieve reconstructie de visuele weergave aan van verloren culturele artefacten (bijv. festivaldecoraties) die zijn afgeleid van archieftekst; CGAI is vereist voor deze stap omdat het probabilistische, historisch onderbouwde interpretaties samenbrengt in plaats van absolute fysieke waarheden. Ten slotte is MR vereist voor in-situ visualisatie, waarbij het dient als het ervaringsmedium dat naadloos de interpretatieve culturele lagen over de gedocumenteerde fysieke geometrie in de echte wereld legt. Door onze aanpak te structureren rond deze gedefinieerde concepten, biedt deze combinatorische workflow niet alleen een technische route, niet alleen een technische route voor de digitalisering van stedelijk cultureel erfgoed in de Central Plains, maar ook een nieuw theoretisch model voor hoe we "behoud" definiëren in het digitale tijdperk—verder dan het behoud van materie naar de revitalisering van het geheugen27, 28.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Verzameling en locatieanalyse van historische gegevens

  1. Start het project door een uitgebreide archiefbeoordeling uit te voeren. Raadpleeg historische documenten, foto's, architectonische tekeningen en tekstuele beschrijvingen met betrekking tot de doelerfgoedlocatie (in dit geval de Stadsgodtempel van Zhengzhou) uit lokale archieven, tempelbeheerkantoren en relevante bureaus voor cultureel erfgoed.
  2. Analyseer de tekstuele gegevens specifiek om beschrijvingen te identificeren van verloren vluchtige elementen, zoals tempelkermisdecoraties, tijdelijke kraampjes, banieren en specifieke verlichtingsarrangementen (bijv. "rode lantaarns", "drakendansen").
  3. Voer overdag een voorlopig veldonderzoek uit om de topografie van de locatie te begrijpen en de huidige staat van architectonisch behoud te documenteren (Figuur 2). Documenteer de indeling van het complex, noteer de centrale as, de locatie van de Hoofdzaal, klokken- en trommeltorens, en mogelijke obstakels zoals oude bomen of smalle gangen die laserscan-zichtlijnen kunnen belemmeren.

figure-protocol-1
Figuur 2. Huidige weergave van de tempelplaats vastgelegd tijdens het voorlopige locatieonderzoek. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

  1. Ontwikkel een gedetailleerde strategie voor het scanstation/inzetplan. Identificeer specifieke coördinatenlocaties voor de Terrestrische Laser Scanner (TLS) om 360° dekking van alle structuren te garanderen. Plan minimaal 12 stations, met de flexibiliteit om uit te breiden naar 18 stations afhankelijk van de complexiteit van de locatie.
  2. Verkrijg de benodigde administratieve toestemming om de locatie te betreden tijdens niet-openbare uren (meestal vroeg in de ochtend van 07:00–08:30 of laat in de middag van 17:00–18:30) om dataruis veroorzaakt door voetgangersverkeer te minimaliseren.

2. Terrestrische laserscanning (TLS) verwerving

  1. Zet een hoogprecisie faseverschuiving terrestrische laserscanner in. Controleer of de batterij voldoende is voor de duur van de scan en dat de SD-opslagkaart voldoende capaciteit heeft.
  2. Zet het scannerstatief op bij het eerste vooraf bepaalde stationpunt (begin met de Hoofdhal/Zone A). Stel de statiefpoten af om stabiliteit op het stenen bestaf te garanderen.
  3. Vlak de scanner met behulp van het ingebouwde bubbelniveau of de digitale inclinometer op de apparaatinterface. Zorg ervoor dat de inclinatie minder dan 0,5° is om de verticaliteit van de point cloud-data te garanderen.
  4. Configureer de scanparameters via de ingebouwde touchscreen-interface:
    1. Stel de resolutie in op 1/4 of 1/5 (afhankelijk van de tijdsdruk), met een puntafstand van ongeveer 6 mm op 10 m.
    2. Stel de kwaliteit in op 3x of 4x om ruis te verminderen.
    3. Schakel kleuropname (geïntegreerde camera) in om rode, groene, blauwe (RGB) textuur over de geometrie te leggen.
    4. Zorg ervoor dat het scanbereik 0,6 m tot 120 m bestrijkt met een afstandsnauwkeurigheid van ±2 mm.
  5. Voer een pilotscan uit van een klein gedeelte (bijvoorbeeld de klokkentoren) om de lichtomstandigheden te verifiëren. Controleer de preview op overbelichting in buitenruimtes of onderbelichting in schaduwrijke dakranden.
  6. Ga verder met de volledige scansequentie. Voor elk station activeer je de scan en trek je terug uit het gezichtsveld van de scanner om schaduwen te voorkomen of dat je in de data verschijnt (ghosting).
  7. Verplaats de scanner naar het volgende station, waarbij een minimale overlap van 30–40% met het vorige station wordt gegarandeerd. Deze overlap is cruciaal voor het latere registratieproces van cloud-tot-cloud.
  8. Maak hoogresolutie referentiefoto's met een externe Digital Single-Lens Reflex (DSLR) camera bij elk station ter aanvulling op de interne camera van de scanner, vooral voor gedetailleerde gravures of kalligrafische plaquettes.

3. Puntwolkgegevensverwerking

  1. Zet de ruwe scangegevens (.fls-formaat) over van de SD-kaart naar een high-performance werkstation met verwerkingssoftware.
  2. Importeer de ruwe scans in de werkruimte van het softwareproject.
  3. Pas pre-processing filters toe op de ruwe data: Gebruik het Stray Point Filter om stof en vliegende insecten te verwijderen.
  4. Gebruik het Dark Scan Point Filter om foutieve gegevens te verwijderen van sterk reflecterende of absorberende oppervlakken.
  5. Voer automatische registratie uit. Laat de software de scans uitlijnen op basis van geometrische featureherkenning en GPS-gegevens.
  6. Controleer het registratierapport. Controleer dat de gemiddelde spanningsfout (gemiddelde afstand tussen overeenkomstige punten) onder de 4 mm ligt. Als de fout de drempel overschrijdt, voer dan handmatige registratie uit. Selecteer drie verschillende gemeenschappelijke punten (bijv. hoeken van een gebouw, pilaren) in twee overlappende scans om uitlijning te forceren.
  7. Pas het Moving Object Filter toe om automatisch voorbijgaand geluid te detecteren en te verwijderen, zoals voetgangers of vogels die tijdens het scannen door de scène bewegen.
  8. Voer kleurbalans uit (multi-belichtingsaanpassing) om de helderheid tussen de helderheid van de heldere lucht en de donkere tempelinterieurs gelijk te maken.
  9. Maak een projectpuntenwolk aan en exporteer het uiteindelijke model als een gestructureerd . E57 of . OBJ-bestand. Zorg ervoor dat de bestandsgrootte beheersbaar is (bijvoorbeeld downsample tot een rasterafstand van 5 mm als het bestand meer dan 10 GB is).

4. Conditionele generatieve AI (CGAI) modellering

  1. Identificeer de specifieke historische elementen die gereconstrueerd moeten worden op basis van de analyse in Stap 1.2 (bijv. traditionele tempelmarktkraampjes, lantaarns).
  2. Gebruik een geselecteerd CGAI-platform.
  3. Bouw precieze tekstprompts door semantische beschrijvingen en historische gegevens uit archiefbronnen (bijv. de Annalen van Zheng County) direct te vertalen naar visuele parameters. Bijvoorbeeld: "Traditionele Chinese Ming-Dynastie rode lantaarn, gloeiend, hangend aan de dakrand, hoog detail" of "Houten marktkraampje, oude stijl, stoffen banner, 3D-textuur."
  4. Voer het generatieproces uit. Produceer doorgaans een batch van 20–30 iteraties voor elk historisch element om een voldoende steekproef van stilistische variaties en structurele mogelijkheden te garanderen.
  5. Stel een formeel validatiepanel samen met erfgoedhistorici en domeinexperts voordat gegenereerde assets worden geïntegreerd in de definitieve MR-visualisatie. Selecteer historisch plausibele outputs door de AI-batches te vergelijken met overgebleven visuele archieven en gevestigde historische consensus.
  6. Laat alle resultaten met anachronistische kenmerken of structurele onmogelijkheden vertonen. Herhaal de tekstprompts op basis van expliciete feedback van het expertpanel om de historische nauwkeurigheid van de modellen te verfijnen.

5. Integratie en digitale tweelingconstructie

  1. Open de 3D-modelleringsomgeving.
  2. Importeer de verwerkte TLS point cloud (. OBJ) in de 3D-modelleringssoftware.
  3. Importeer de door CGAI gegenereerde assets.
  4. Lijn de CGAI-assets handmatig uit en positioneer ze binnen de point cloud-omgeving. Plaats de lantaarns onder de dakrand en plaats de kraampjes in de binnenplaats volgens de analyse van de historische indeling.
  5. Gebruik de modelleertools van de software om eventuele mesh-kruisingen of schaalverschillen tussen de point cloud en de AI-modellen op te schonen.
  6. Textureer het gecombineerde model. Pas de High Dynamic Range (HDR)-beelden van de scanner toe op het point cloud mesh en zorg ervoor dat de AI-assets passende materiaaleigenschappen hebben (ruwheid, metaalachtigheid).
  7. Exporteer het volledig geïntegreerde Digital Twin-model als een . GLTF (Graphics Language Transmission Format) bestand. Dit formaat is geoptimaliseerd voor web- en AR-toepassingen.

6. Augmented reality (AR) uitrol

  1. Installeer de MR-deployment-plugin voor de 3D-modelleringssoftware op het werkstation.
  2. Installeer de companion-app op de Mixed Reality-headset.
  3. Verbind zowel de werkstation als de MR-headset met hetzelfde lokale 5GHz Wi-Fi-netwerk om een lage latentie datatransmissie te garanderen.
  4. Start de MR-plugin in de modelleringssoftware om een sessie-QR-code te genereren.
  5. Doe de MR-headset aan en start de companion-app. Scan de QR-code om de sessie te synchroniseren.
  6. Evalueer de omgevingsomstandigheden ter plaatse vóór de inzet. Plan MR-visualisatiesessies strikt in de vroege ochtend of late namiddag om sterke infraroodinterferentie door de middagzon te vermijden, die de ruimtelijke tracking van de headset ernstig vermindert en modeldrift veroorzaakt.
  7. Voer modeluitlijning ter plaatse uit en stel strategieën voor ruimtelijke registratie op:
    1. Plaats fysieke volgmarkeringen (bijv. ArUco-markeringen of QR-codes) op stabiele ankerpunten in de echte wereld, zoals de stenen basis van de hoofdwierookbrander. We raden expliciet markeringsgebaseerde tracking aan boven puur ruimtelijke omgevingsmapping om infraroodinterferentie door direct zonlicht tegen te gaan, zodat het model stabiliteit wordt gewaarborgd onder uitdaglicht en fungeert als een robuuste vangnet als natuurlijke ruimtelijke ankers falen.
    2. Gebruik de optische sensoren van de headset om de markers te detecteren en vergrendel het virtuele model automatisch in het juiste coördinatensysteem, waarbij je handmatig handgebaren in de headset alleen gebruikt voor kleine rotatiefijnafstelling totdat de digitale puntwolk perfect overlapt met de fysieke structuur.
  8. Vergrendel de positie van het model.
  9. Loop door de site om de stabiliteit van de registratie te verifiëren. Zorg ervoor dat de drempel voor uitlijningsnauwkeurigheid strikt wordt gehandhaafd, waarbij een maximale visuele drift van slechts 2–5 cm wordt tolererd tijdens actieve gebruikersbeweging om de immersieve illusie te behouden.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De terrestrische laserscancampagne, uitgevoerd in november 2024, maakte gebruik van 18 scanstations om een uitgebreide dekking te bereiken van de Main Hall, Entrance Plaza en Apse-zones. Zoals beschreven in Tabel 1, waren de scanparameters strikt gekalibreerd—specifiek met een resolutie van 1/4 en een kwaliteitsinstelling van 4x—om een puntafstand van ongeveer 6,1 mm op een afstand van 10 meter te verkrijgen. Deze specifieke kalibratie was essentieel om een hoge datadich...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Deze studie toont met succes een combinatorisch methodologisch kader aan voor de digitale renaissance van architectonisch erfgoed. Door Terrestrial Laser Scanning (TLS), Conditional Generative AI (CGAI) en Augmented Reality (AR) te integreren, hebben we een workflow gecreëerd die de beperkingen van traditionele statische bewaring overstijgt, zoals samengevat in het methodologische kader (Figuur 8).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs geven geen belangenconflicten aan. Dit onderzoek kreeg geen externe financiering en werd volledig door de auteurs zelf gefinancierd.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wij danken het beheer van de Zhengzhou City God Temple voor het verlenen van toegang en hulp tijdens het scanproces. We danken ook de afdeling Waterbronnen en Waterkracht van de North China University voor hun samenwerking, en professor Zao Li van de Hefei University of Technology voor zijn waardevolle begeleiding. Waardering gaat uit naar LetPub voor taalkundige hulp.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
DSLR cameraHigh-resolution reference photographyN/A
FARO Focus3D S120Terrestrische laserscanner (TLS)FARO Technologies
FARO SCENE 2019Software voor het verwerken van puntenwolkgegevensFARO Technologies
FologramMR-ontwikkelingsplugin en headset-applicatieFologram
Krachtige workstationGegevensverwerking en renderingN/A
Microsoft HoloLens 2Mixed Reality (MR)-headsetMicrosoft
Rhino 83D-modelleeromgevingRobert McNeel & Associates
SD-opslagkaartOpslag van onbewerkte scangegevensN/A
Stable DiffusionConditioneel generatief AI (CGAI)-modelStability AI
Tencent Huiyuan 3DConditioneel generatief AI (CGAI)-platformTencent

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Yan, W., Tan, K. K. H., Koo, A. C. Sustainable development practices in architectural design for cultural inheritance in Chinese cities. Wacana Seni J Arts Discourse. (Suppl 1), (2025).
  2. Guzmán, P. C., Roders, A. R. P., Colenbrander, B. J. F. Measuring links between cultural heritage management and sustainable urban development: an overview of global monitoring tools. Cities. 60A, 192-201 (2017).
  3. Zhou, T., Liu, H., Gou, P., Xu, N. Conflict or coordination? Measuring the relationships between urbanization and vegetation cover in China. Ecol Indic. , 109993 (2023).
  4. Su, H., Wang, Y., Zhang, Z., Dong, W. Characteristics and influencing factors of traditional village distribution in China. Land. 10, 1631 (2022).
  5. Liu, H., Zhao, B., Liu, J., Shen, Y. Land-use evolution and driving forces in urban fringe archaeological sites: a case study of the Western Han imperial mausoleums. Land. 8, 1554 (2025).
  6. Hardy, M. . The Venice charter revisited: modernism, conservation and tradition in the 21st century. , (2008).
  7. Li, Y. K., Cheng, X. Cultural heritage protection in China: problems and solutions. J Northwest Univ Philos Soc Sci Ed. (2), 130-138 (2023).
  8. Binay, R. A. . Urban regeneration policy impacts on the future of city: a comparative study in European and the Turkish context. , (2007).
  9. Zhu, Y., Maags, C. . Heritage politics in China: the power of the past. , (2020).
  10. Chinese Academy of Cultural Heritage. . Research report on the protection of world cultural heritage in China (2023). , (2023).
  11. Xie, J. J. . A study on the temple fair of Chenghuang Temple in Zhengzhou from the Ming and Qing dynasties onward. , (2022).
  12. Xie, H., Peng, Z., Kang, J., Liu, C., Wu, H. Soundscape evaluation outside a Taoist temple: a case study of Laojundong Temple in Chongqing, China. Int J Environ Res Public Health. 8, 4571 (2022).
  13. Yue, M., Xueyang, C., Ziyun, Q. A conceptual framework for the path of digital preservation of intangible cultural heritage: a thematic review. Multidiscipl Rev. 2, 2025045 (2025).
  14. Liu, Y. Application of digital technology in intangible cultural heritage protection. Mob Inf Syst. 1, 7471121 (2022).
  15. Lucchi, E. Digital twins for the automation of the heritage construction sector. Autom Constr. 156, 105073 (2023).
  16. Shafto, M., et al. Draft modeling, simulation, information technology and processing roadmap. Technol Area. , 1-32 (2010).
  17. Bagchi, S. . The digital reflection: implications of three-dimensional laser scanning technology on historic architecture documentation. , (2001).
  18. Marsella, S., Pozzi, D., Marzoli, M., Anastasi, D., Anastasi, O. Use of terrestrial laser scanners to increase the safety of the papal basilica of Saint Peter in the Vatican. , (2024).
  19. Barontini, A., et al. Development and demonstration of an HBIM framework for the preventive conservation of cultural heritage. Int J Archit Herit. 10, 1451-1473 (2022).
  20. Maravelakis, E., et al. 3D modeling and analysis techniques for the Apollo Temple in Delphi. Buildings. 7, 1730 (2023).
  21. Nowak, R., Orłowicz, R., Rutkowski, R. Use of TLS (LiDAR) for building diagnostics with the example of a historic building in Karlino. Buildings. 2, 24 (2020).
  22. Mishra, M., Lourenço, P. B. Artificial intelligence-assisted visual inspection for cultural heritage: state-of-the-art review. J Cult Herit. 66, 536-550 (2024).
  23. Uzun, F., et al. Utilising UV-mapping for the 3D-point cloud segmentation of architectural heritage. , (2024).
  24. Wu, Y., Hsiao, W., Chen, C. . The study on augmented reality positioning maps for historical and cultural site navigation. , (2024).
  25. Trento, A., Fioravanti, A., Kieferle, J., Woessner, U. Bridging cultural heritage ontologies in VR environment: a framework for querying and reasoning on the Temple of Venus and Rome restoration and documentation. ECAADE Proc. , 177-186 (2022).
  26. Akbaylar Hayreter, &. #. 3. 0. 4. ;., Güleç Özer, D., As Cemrek, H. Enhancing cultural heritage digitalization and visitor engagement through LiDAR scanning and gamification. , (2024).
  27. Wang, X. Photogrammetry enables the critical reinterpretation and regeneration of architectural heritage. , (2023).
  28. Yuan, F. Protection and regeneration of architectural heritage using digital twin technology. Archit Cult. (4), 1 (2024).
  29. Sharifi, A. A critical review of selected smart city assessment tools and indicator sets. J Clean Prod. 233 (1), 1269-1283 (2019).
  30. Farhan, S. L., Rahim, L. A. L., Samir, H. H., Aljashaami, B. A. A participatory digital framework for balancing urban development and cultural heritage preservation: a case study of the historic center of Karbala. Int J Sustain Dev Plann. 7, 2753-2763 (2025).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Culturele PreservatiePoint Cloud verwerkingAugmented RealityStedelijk ErfgoedDigitale ReconstructieHolografische Headsets

Gerelateerde artikelen