DOI: https://doi.org/10.5194/isprs-archives-xlviii-2-w12-2026-167-2026
تاريخ النشر: 2026-02-12
المؤلف: Elisabetta Caterina Giovannini وآخرون
الموضوع الرئيسي: المسح ثلاثي الأبعاد والتراث الثقافي
نظرة عامة
تقدم هذه الدراسة سير عمل لنمذجة معلومات المباني التاريخية (HBIM) مدفوعة بالمصادر، تركز على مستوى المرجع (LoRef) لربط العناصر المعمارية المعاد بناؤها مع أدلتها الوثائقية الداعمة. يتم توضيح المنهجية من خلال إعادة بناء افتراضية لمسرح برين، باستخدام مصادر تاريخية متنوعة مثل الرسومات الأرشيفية ووثائق الحفر. تستخدم الدراسة تصنيف المصادر IDOVIR، وتدمجه في قاموس بيانات buildingSMART (bSDD) لضمان التوافق الدلالي ضمن إطار openBIM. يتم التعامل مع LoRef كطبقة معلومات أساسية، مما يسمح بإجراء تقييمات نوعية وكمية بناءً على نوعية المصادر وتناسقها، وبالتالي تعزيز الشفافية وقابلية إعادة إنتاج النماذج الافتراضية.
تشير النتائج إلى أن سير العمل المقترح لـ HBIM يوثق ويدير بشكل فعال إعادة بناء العمارة الأثرية، محولاً النماذج الغنية دلالياً إلى أنظمة معرفة منظمة تسهل التحقق العلمي والتحليل المقارن. بينما يظهر النهج وعداً لتطبيق أوسع في إعادة البناء الافتراضية، فإنه يواجه قيوداً، بما في ذلك الجهد اليدوي المطلوب لتصنيف المصادر والاعتماد على أدوات BIM التي لم تصمم خصيصاً لنمذجة المعرفة التراثية. تهدف الأبحاث المستقبلية إلى أتمتة جوانب من تعيين LoRef، وتوسيع سير العمل لدراسات حالة إضافية، وتحسين التكامل مع المنصات المعتمدة على الويب والواقع الممتد لتعزيز نشر وإعادة استخدام النماذج.
مقدمة
تستكشف الأبحاث المقدمة في هذه الورقة إعادة البناء الافتراضية لمسرح برين القديم من خلال استخدام منهجية مدفوعة بالمصادر ضمن إطار نمذجة معلومات المباني التراثية (HBIM). يبتعد هذا النهج عن الطرق التقليدية الطبقية، مثل مصفوفة هاريس، من خلال التركيز على تقييم وتصنيف الأدلة الوثائقية لتعيين مستوى مرجع (LoRef) لكل عنصر معاد بناؤه. تفحص الدراسة ثلاث تكوينات تاريخية للمسرح، مستخدمة الرسومات، الوثائق الأرشيفية، وبيانات المسح، مع دمج هيكل دلالي يربط الكيانات الهندسية بمصادر وثائقية محددة.
جانب رئيسي من هذه الأبحاث هو دمج قاموس بيانات buildingSMART (bSDD)، الذي يعمل كطبقة وساطة دلالية تعزز تنظيم وإثراء المصادر بالبيانات الوصفية. يسهل ذلك الوصف القابل للقراءة الآلية للمصادر ومحتواها المعلوماتي، مما يدعم العمليات التحليلية والنقدية. تستخدم الورقة تصنيف مصدر موجود تم تطويره بواسطة البنية التحتية لوثائق إعادة البناء الافتراضية (IDOVIR)، مترجمة إياه إلى إطار bSDD لتعزيز التوافق الدلالي وضمان تبادل بيانات التراث بشكل متسق عبر بيئات HBIM.
طرق
تدمج المنهجية لإعادة البناء الافتراضية لمسرح برين المصادر الأيقونية والوثائقية ضمن بيئة نمذجة معلومات المباني المتناغمة (HBIM). تبدأ العملية بتصنيف منهجي للمراجع، بما في ذلك الرسومات الأرشيفية، تقارير الحفر، والتفسيرات الأكاديمية، وفقاً للتصنيف الذي وضعته بنية IDOVIR التحتية. يعمل هذا التصنيف كإطار مفاهيمي لتعريف مستويات المرجع (LoR) لكل عنصر معماري في نموذج HBIM، والتي يتم تمثيلها بصرياً من خلال تسميات دلالية ملونة للإشارة إلى أصل المصدر ضمن البيئة ثلاثية الأبعاد.
للالتزام بمبادئ Open و FAIR، يتم تقسيم عملية نمذجة HBIM إلى خطوتين متوافقتين: النمذجة المعلوماتية والنمذجة الهندسية. تتضمن خطوة النمذجة المعلوماتية إنشاء ملف مشروع لإدارة وتصنيف المصادر وفقاً لقاموس بيانات IDOVIR buildingSMART (bSDD)، بينما تركز خطوة النمذجة الهندسية على نموذج HBIM وتصوير LoR. تسهل كلا ملفي المشروع تحليل البيانات، البيانات المساعدة، والعناصر ثلاثية الأبعاد، ويمكن تصديرها بتنسيق فئات المؤسسة الصناعية (IFC) لتعزيز الرؤية عبر الإنترنت والتوافق. يضمن هذا سير العمل الشامل، المتوافق مع مبادئ FAIR و openBIM، تتبع المصادر، والشفافية في العمليات التفسيرية، وقابلية إعادة استخدام البيانات عبر منصات التراث الرقمي، مما يؤسس في النهاية إصداراً أكاديمياً نقدياً لـ HBIM لإعادة البناء الافتراضية لمسرح برين.
نقاش
يتناول قسم النقاش في الورقة التعقيدات والتطورات في إعادة البناء الافتراضية للتراث المعماري، خصوصاً من خلال عدسة نمذجة معلومات المباني التراثية (HBIM). يبرز التباين بين التمثيلات العامة وإعادة البناء العلمية، مشدداً على ضرورة وجود سير عمل منظم يدمج مصادر ومنهجيات متنوعة. يقترح المؤلفون إطار مستوى مرجع (LoRef) لتعزيز الشفافية والتتبع في عملية إعادة البناء، مما يسمح بربط أوضح بين النماذج ثلاثية الأبعاد ومصادرها الوثائقية. هذا الإطار ضروري لإدارة الطبيعة المعرفية للبيانات، حيث يصنف أنواع المصادر المستخدمة في إعادة البناء، مما يسهل فهمًا أكثر دقة لموثوقية المسافات التفسيرية للنماذج.
تقدم الورقة أيضاً البنية التحتية لوثائق إعادة البناء الافتراضية (IDOVIR) كإطار منهجي يرسخ العلاقات بين الأدلة التاريخية، والتفكير التفسيري، والنتائج المعاد بناؤها. من خلال تطوير قاموس بيانات buildingSMART (bSDD) لتصنيف IDOVIR، يهدف المؤلفون إلى إنشاء نظام منظم ومتوافق يعزز الغنى الدلالي للنماذج. تمثل دراسة حالة مسرح برين هذا النهج، موضحة كيف يمكن أن يوثق سير عمل HBIM المدفوع بالمصادر ويدير إعادة البناء الافتراضية بشكل فعال. تشير النتائج إلى أن مثل هذه النماذج الغنية دلالياً لا تعمل فقط كتمثيلات هندسية ولكن أيضاً كنظم معرفة شاملة تدعم التحقق العلمي والتحليل المقارن، مما يساهم في المجال الأوسع للتراث الثقافي الرقمي. ستركز الأبحاث المستقبلية على أتمتة جوانب من تعيين LoRef وتوسيع تطبيق هذه المنهجية إلى سياقات أثرية أخرى.
DOI: https://doi.org/10.5194/isprs-archives-xlviii-2-w12-2026-167-2026
Publication Date: 2026-02-12
Author(s): Elisabetta Caterina Giovannini et al.
Primary Topic: 3D Surveying and Cultural Heritage
Overview
This research presents a source-driven Historic Building Information Modeling (HBIM) workflow that emphasizes a Level of Reference (LoRef) to connect reconstructed architectural elements with their supporting documentary evidence. The methodology is exemplified through the virtual reconstruction of the ancient Theatre of Priene, utilizing various historical sources such as archival drawings and excavation documentation. The study employs the IDOVIR Source Classification Taxonomy, integrating it into the buildingSMART Data Dictionary (bSDD) to ensure semantic interoperability within an openBIM framework. The LoRef is treated as a primary information layer, allowing for qualitative and quantitative assessments based on source typology and consistency, thus enhancing the transparency and reproducibility of virtual reconstructions.
The findings indicate that the proposed HBIM workflow effectively documents and manages archaeological architecture reconstructions, transforming semantically enriched models into structured knowledge systems that facilitate scientific validation and comparative analysis. While the approach shows promise for broader application in virtual reconstructions, it does face limitations, including the manual effort required for source classification and the dependency on BIM tools not specifically designed for heritage knowledge modeling. Future research aims to automate aspects of the LoRef assignment, expand the workflow to additional case studies, and improve integration with web-based and extended reality platforms to enhance dissemination and reuse of the models.
Introduction
The research presented in this paper investigates the virtual reconstruction of the ancient Theatre of Priene by employing a source-driven methodology within a Heritage Building Information Modeling (HBIM) framework. This approach diverges from traditional stratigraphic methods, such as the Harris Matrix, by focusing on the evaluation and classification of documentary evidence to assign a Level of Reference (LoRef) to each reconstructed element. The study examines three historical configurations of the Theatre, utilizing drawings, archival documentation, and survey data, while integrating a semantic structure that links geometric entities to specific documentary sources.
A key aspect of this research is the incorporation of the Building SMART Data Dictionary (bSDD), which serves as a semantic mediation layer that enhances the organization and enrichment of sources with metadata. This facilitates the machine-readable description of sources and their informative content, thereby supporting analytical and critical processes. The paper utilizes an existing source classification developed by the Infrastructure for Documentation of Virtual Reconstructions (IDOVIR), translating it into the bSDD framework to promote semantic interoperability and ensure the consistent exchange of heritage data across HBIM environments.
Methods
The methodology for the virtual reconstruction of the Theatre of Priene integrates iconographic and documentary sources within a harmonized Building Information Modeling (HBIM) environment. The process initiates with a systematic classification of references, including archival drawings, excavation reports, and scholarly interpretations, according to the taxonomy established by the IDOVIR infrastructure. This taxonomy serves as a conceptual framework for defining Levels of Reference (LoR) for each architectural element in the HBIM model, which are visually represented through colour-coded semantic labels to indicate source provenance within the three-dimensional environment.
To adhere to Open and FAIR principles, the HBIM modeling process is bifurcated into two interoperable steps: informative modeling and geometric modeling. The informative modeling step involves creating a project file for managing and classifying sources in compliance with the IDOVIR buildingSMART Data Dictionary (bSDD), while the geometric modeling step focuses on the HBIM model and visualization of LoR. Both project files facilitate data analysis, paradata, and 3D elements, and can be exported in Industry Foundation Classes (IFC) format for enhanced online visibility and interoperability. This comprehensive workflow, compliant with FAIR and openBIM principles, ensures source traceability, transparency in interpretative processes, and data reusability across digital heritage platforms, ultimately establishing a Scholarly Critical HBIM Edition for the virtual reconstruction of the Priene Theatre.
Discussion
The discussion section of the paper addresses the complexities and advancements in the virtual reconstruction of architectural heritage, particularly through the lens of Heritage Building Information Modelling (HBIM). It highlights the dichotomy between public representations and scientific reconstructions, emphasizing the necessity for a structured workflow that integrates diverse sources and methodologies. The authors propose a Level of Reference (LoRef) framework to enhance transparency and traceability in the reconstruction process, allowing for a clearer connection between 3D models and their documentary sources. This framework is crucial for managing the epistemic nature of the data, as it categorizes the types of sources used in the reconstruction, thus facilitating a more nuanced understanding of the reliability and interpretative distance of the models.
The paper further introduces the Infrastructure for Documentation of Virtual Reconstructions (IDOVIR) as a methodological framework that formalizes the relationships among historical evidence, interpretative reasoning, and reconstructed outcomes. By developing a buildingSMART Data Dictionary (bSDD) for the IDOVIR taxonomy, the authors aim to create a structured, interoperable system that enhances the semantic richness of the models. The case study of the Theatre of Priene exemplifies this approach, demonstrating how a source-driven HBIM workflow can effectively document and manage virtual reconstructions. The findings suggest that such semantically enriched models not only serve as geometric representations but also as comprehensive knowledge systems that support scientific validation and comparative analysis, thereby contributing to the broader field of digital cultural heritage. Future research will focus on automating aspects of the LoRef assignment and expanding the application of this methodology to other archaeological contexts.