نمذجة معلومات البناء التاريخية والواقع الممتد للوساطة الثقافية للتراث التاريخي: مراجعة
HBIM AND EXTENDED REALITY FOR CULTURAL MEDIATION OF HISTORICAL HERITAGE: A REVIEW

المجلة: ˜The œinternational archives of the photogrammetry, remote sensing and spatial information sciences/International archives of the photogrammetry, remote sensing and spatial information sciences
DOI: https://doi.org/10.5194/isprs-archives-xlviii-4-w9-2024-125-2024
تاريخ النشر: 2024-03-08
المؤلف: Nabil El Barhoumi وآخرون
الموضوع الرئيسي: إدارة التراث الثقافي والحفاظ عليه

نظرة عامة

تناقش هذه الفقرة دمج التقنيات الناشئة، وتحديداً نمذجة معلومات المباني التاريخية (HBIM) والواقع الممتد (XR)، في مجال التراث الثقافي. تسلط الضوء على كيفية تسهيل هذه التقنيات لإنشاء تجارب تراثية افتراضية غامرة، مما يمكّن من بناء نماذج ثلاثية الأبعاد من HBIM يمكن عرضها على منصات تفاعلية. تشير مراجعة الأدبيات إلى أن منهجية HBIM تسمح بإدماج البيانات التاريخية، مما يعزز طرق التواصل ونشر المعلومات المبتكرة التي تعزز الوساطة الثقافية وتروّج لمواقع التراث. تهدف الدراسة إلى تقديم نظرة شاملة على تطبيق HBIM في الحفاظ على التراث وإدارته، بينما تستكشف أيضاً دور XR في دعم هذه الجهود.

تؤكد الخاتمة على التأثير التحويلي لدمج HBIM وXR في الحفاظ على التراث الثقافي، مما يمثل تحولاً نحو “الوساطة الثقافية الافتراضية”. يعزز هذا النهج كل من الدقة والوصول، مما يسمح بتمثيلات افتراضية مفصلة للقطع الأثرية الثقافية التي يمكن استكشافها في الموقع وعن بُعد. من خلال معالجة تحدي نقل الأهمية الثقافية، وخاصة للجماهير الشابة، تكسر هذه التجارب الغامرة الحواجز الجغرافية وتزيد من مشاركة الجمهور في جهود الحفظ. تؤكد الأبحاث على أهمية تقييمات مشاركة المستخدمين في XR وVR لتقييم ديناميات التفاعل، داعيةً المحترفين في هذا المجال إلى اعتماد هذه التقدمات التكنولوجية لتعزيز دور المتحف في المجتمع والثقافة في العصر الرقمي.

مقدمة

تسلط مقدمة الورقة الضوء على أهمية التراث الثقافي (CH) كمستودع لروايات الإنسانية التاريخية، والتي تُقدّر بشكل متزايد بشكل غير كافٍ، خاصة من قبل الأجيال الشابة. لمواجهة هذا الاتجاه، يستكشف الباحثون الابتكارات التكنولوجية، ولا سيما دمج نمذجة معلومات المباني التاريخية (HBIM) مع تقنيات الواقع الممتد (XR). تسهل HBIM الحفاظ الرقمي وإعادة بناء الهياكل التاريخية، بينما تعزز XR مشاركة المستخدم من خلال تجارب غامرة. لا ينعش هذا التقارب جهود الحفاظ على الثقافة فحسب، بل يعزز أيضاً الروابط الأعمق بين الروايات التاريخية والجماهير المعاصرة.

تستعرض الورقة التحديات التي تواجه تنفيذ HBIM، وخاصة توافقه مع أنظمة نمذجة معلومات المباني (BIM) الحالية، التي لم يتم تحسينها لنمذجة المباني التاريخية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تعيق تعقيدات برامج BIM المستخدمين المبتدئين. على الرغم من هذه العقبات، يتم التأكيد على إمكانيات تقنيات XR—مثل الواقع الافتراضي (VR) والواقع المعزز (AR)—لإثراء السياحة الثقافية والتجارب التعليمية. تهدف الدراسة إلى تقديم مراجعة شاملة للأدبيات حول HBIM وXR في سياق التراث الثقافي، مع معالجة تحديات التوافق واقتراح جدول بحثي لجهود الدمج المستقبلية. ستغطي المراجعة المنظمة منهجية البحث، وتطبيقات HBIM وXR، وتطورها، والاتجاهات المستقبلية، ورؤى ختامية.

نقاش

يسلط النقاش حول نمذجة معلومات المباني التاريخية (HBIM) الضوء على أهميتها المتزايدة في الحفاظ على التراث الثقافي وإدارته. تؤكد الدراسات الحديثة، مثل تلك التي أجراها غارسيا-فالديكابريس وآخرون (2016)، على دور HBIM في تعزيز توثيق وإدارة الهياكل التاريخية، مما يسهل التدخلات والصيانة والوساطة الثقافية. على عكس نمذجة معلومات المباني التقليدية (BIM)، التي تركز على البناء المعاصر، تم تصميم HBIM للمباني التاريخية، مع إعطاء الأولوية للدقة الهندسية لالتقاط ميزاتها المعمارية الفريدة. لقد حسّن دمج تقنيات التقاط الواقع المبتكرة، بما في ذلك المسح بالليزر الأرضي (TLS) والفيتوغرامتري، من كفاءة ودقة جمع البيانات، على الرغم من أن التحديات لا تزال قائمة في إدارة مجموعات البيانات الكبيرة وضمان التوافق بين الأنظمة المختلفة.

يقدم دمج تقنيات الواقع الممتد (XR)، مثل الواقع المعزز (AR) والواقع الافتراضي (VR)، مع HBIM فرصاً جديدة للوساطة الثقافية ومشاركة الزوار. يعزز XR التجربة الغامرة للتراث الثقافي، مما يسمح بالاستكشاف التفاعلي للمواقع التاريخية. ومع ذلك، لا تزال التحديات قائمة، بما في ذلك إدارة البيانات، والأمان، والحاجة إلى بروتوكولات موحدة لتسهيل الدمج السلس. تركز اتجاهات البحث المستقبلية على معالجة قضايا التوافق، وتطوير حلول تخزين البيانات الفعالة، وتعزيز هيكلة البيانات وتوحيدها لتحسين دمج تقنيات HBIM وXR. هذه التقدمات ضرورية لتحسين الحفاظ على التراث الثقافي ونشره، وضمان أن الروايات التاريخية تُنقل بفعالية إلى جماهير متنوعة.

Journal: ˜The œinternational archives of the photogrammetry, remote sensing and spatial information sciences/International archives of the photogrammetry, remote sensing and spatial information sciences
DOI: https://doi.org/10.5194/isprs-archives-xlviii-4-w9-2024-125-2024
Publication Date: 2024-03-08
Author(s): Nabil El Barhoumi et al.
Primary Topic: Cultural Heritage Management and Preservation

Overview

The section discusses the integration of emerging technologies, specifically Historical Building Information Modeling (HBIM) and Extended Reality (XR), in the field of Cultural Heritage. It highlights how these technologies facilitate the creation of immersive Virtual Heritage experiences, enabling the construction of 3D HBIM models that can be showcased on interactive platforms. The literature review indicates that the HBIM methodology allows for the incorporation of historical data, fostering innovative communication and information dissemination methods that enhance cultural mediation and promote heritage sites. The study aims to provide a comprehensive overview of the application of HBIM in heritage preservation and management, while also exploring the role of XR in supporting these efforts.

The conclusion emphasizes the transformative impact of combining HBIM and XR in cultural heritage preservation, marking a shift towards ‘virtual cultural mediation.’ This approach enhances both precision and accessibility, allowing for detailed virtual representations of cultural artifacts that can be explored both onsite and remotely. By addressing the challenge of conveying cultural significance, particularly to younger audiences, these immersive experiences break down geographical barriers and increase public engagement in conservation efforts. The research underscores the importance of user engagement assessments in XR and VR to evaluate interaction dynamics, advocating for professionals in the field to adopt these technological advancements to reinforce the museum’s role in society and culture within the digital age.

Introduction

The introduction of the paper highlights the significance of Cultural Heritage (CH) as a repository of humanity’s historical narratives, which is increasingly underappreciated, particularly by younger generations. To counter this trend, researchers are exploring technological innovations, notably the integration of Historical Building Information Modeling (HBIM) with Extended Reality (XR) technologies. HBIM facilitates the digital preservation and reconstruction of historical structures, while XR enhances user engagement through immersive experiences. This convergence not only revitalizes cultural preservation efforts but also fosters deeper connections between historical narratives and contemporary audiences.

The paper outlines the challenges faced in implementing HBIM, particularly its compatibility with existing Building Information Modeling (BIM) systems, which are not optimized for modeling historical edifices. Additionally, the complexity of BIM software can hinder novice users. Despite these hurdles, the potential of XR technologies—such as Virtual Reality (VR) and Augmented Reality (AR)—to enrich cultural tourism and educational experiences is emphasized. The study aims to provide a comprehensive review of the literature on HBIM and XR in the context of cultural heritage, addressing interoperability challenges and proposing a research agenda for future integration efforts. The structured review will cover the research methodology, applications of HBIM and XR, their evolution, future trends, and concluding insights.

Discussion

The discussion on Historic Building Information Modeling (HBIM) highlights its increasing significance in the preservation and management of cultural heritage. Recent studies, such as those by Garcia-Valldecabres et al. (2016), emphasize HBIM’s role in enhancing the documentation and management of historical structures, facilitating interventions, maintenance, and cultural mediation. Unlike traditional Building Information Modeling (BIM), which focuses on contemporary construction, HBIM is tailored for historical edifices, prioritizing geometric accuracy to capture their unique architectural features. The integration of innovative Reality Capture (RC) technologies, including Terrestrial Laser Scanning (TLS) and photogrammetry, has improved data collection efficiency and accuracy, although challenges remain in managing extensive datasets and ensuring interoperability among different systems.

The integration of Extended Reality (XR) technologies, such as Augmented Reality (AR) and Virtual Reality (VR), with HBIM presents new opportunities for cultural mediation and visitor engagement. XR enhances the immersive experience of cultural heritage, allowing for interactive exploration of historical sites. However, challenges persist, including data management, security, and the need for standardized protocols to facilitate seamless integration. Future research directions focus on addressing interoperability issues, developing efficient data storage solutions, and enhancing data structuring and standardization to improve the integration of HBIM and XR technologies. These advancements are crucial for optimizing the preservation and dissemination of cultural heritage, ensuring that historical narratives are effectively communicated to diverse audiences.