在中国传统建筑遗产中，廊桥以其独特的结构智慧与文化内涵，成为跨越时空的“活态见证”。其中，泰顺北涧桥作为闽浙编木拱桥的代表，不仅承载着数百年的历史记忆，更凝结了“中国木拱桥传统营造技艺”这一非遗绝学的精髓。2024年，上海交通大学设计学院联合矩数道（苏州）科技有限公司，以北涧桥为样本，启动“编木为拱”数字化营造项目，通过高精度三维扫描、逆向建模与VR/AR技术，实现对这一文化遗产的科学保护与活化传承，为古桥保护开辟了数字化新路径。

历史价值与保护挑战

北涧桥位于浙江泰顺泗溪镇，始建于清康熙年间，以“编木拱”结构闻名，其工艺被桥梁专家刘杰团队命名为“Woven Arch Bridge”，并纳入《中国世界文化遗产预备名单》。桥体以柳杉为材，通过榫卯交织的拱架承托廊屋，兼具力学美感与实用价值，被誉为“最美廊桥”。然而，受台风、洪水及材料老化影响，北涧桥历经多次修缮，构件损耗与结构扭曲问题日益显著。传统保护手段受限于静态记录与单体管理，难以全面留存其营造技艺与环境关联。为此，项目团队以Bentley系列软件为核心，构建“HBIM（遗产建筑信息模型）”体系，推动廊桥保护从“实体修复”向“数字共生”转型。

编木为拱：泰顺北涧桥的数字化营造与文化遗产再生
技术路径：多维数据融合与逆向工程

项目采用“空-地协同”的数据采集策略：无人机航拍获取环境全景，徕卡三维扫描仪捕捉0.1mm精度的点云数据，微单相机记录构件纹理，最终通过ContextCapture生成全息三维模型。这一模型不仅还原了桥长51.8米、拱跨29米的实体尺度，更通过MicroStation的逆向建模功能，拆解出2000余根木构件的几何参数与装配逻辑。技术难点在于编木拱内部结构的非可见性——团队结合非遗传承人访谈与历史测绘资料，以算法补全缺失数据，实现“虚实互证”。

在模型优化环节，QEM简化算法将三角面片数量降低40%，同时保留关键细节；物理基渲染（PBR）技术则精准模拟木材肌理与光照效果，使数字模型兼具学术严谨性与视觉感染力。最终成果包含：高精度三维模型、构件数据库、VR沉浸式体验平台及AR拆解演示系统，形成“可研、可触、可传播”的数字资产。

创新突破：从记录到再生

项目突破传统数字化保护的局限，实现三大创新：

工艺重生：通过逆向工程还原“编木拱”营造技艺的28道工序，用户可在线平台交互式观看木构件从选材、榫卯编织到整体受力成型的全过程，使非遗技艺脱离“静态展示”，进入动态知识传播阶段。

环境共生：HBIM模型整合桥体周边地形、植被与水文数据，为灾害预警（如洪水冲刷模拟）提供分析基础，推动保护范围从“单体建筑”扩展至“生态场域”。

技术普惠：开发轻量化AR应用，游客扫码即可在手机端查看桥体结构分解动画；VR系统则支持全球用户“云游”北涧桥，突破地理限制，让文化遗产走进大众生活。

未来图景：构建编木拱桥的数字基因库

项目成果已应用于北涧桥的修缮决策，其BIM族库为构件替换提供精准尺寸参考。展望未来，团队计划将技术范式推广至闽浙地区其他编木拱桥，建立“标准+个性”的数字档案体系：通过对比20余座桥梁的HBIM模型，提炼编木拱的通用构造模式，同时记录每座桥的地域性差异。此外，VR技术将被开发为教育工具，助力高校建筑学课程；国际协作平台亦在规划中，旨在推动中国廊桥技艺进入全球建筑遗产研究视野。

“编木为拱”项目证明，数字化不仅是文化遗产的“备份”，更是其生命力的延续。当柳杉的清香与榫卯的智慧转化为数据流，一座桥的历史得以在虚拟空间中永恒生长，而这份“数字基因”，终将唤醒更多人对传统营造技艺的敬畏与传承之心。

项目信息：
项目类型：HBIM
项目团队：上海交通大学设计学院； 矩数道（苏州）科技有限公司  

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