Semantik bilgili antik Çin ahşap mimarisini 3B modellemek için bir CityGML ADE

Neden eski ahşap tapınaklar yeni dijital araçlara ihtiyaç duyuyor

Çin genelinde, yüzyıllık ahşap salonlar ve tapınaklar hâlâ ayakta; katmanlı çatıları ve karmaşık konzol düzenleri depremler, savaşlar ve hava koşullarına direniyor. Ancak bu başyapıtlar kırılgandır ve korunmaları artık yalnızca marangozlukla sınırlı değil. Bu çalışma, bu tür yapıların yalnızca nasıl göründüğünü değil, her parçanın ne olduğunu ve tüm parçaların nasıl bir araya geldiğini bilgisayarların anlayabileceği şekilde üç boyutta tanımlamanın yeni bir yolunu sunuyor; böylece daha akıllı koruma ve araştırma için zemin hazırlanıyor.

Geleneksel zanaatı dijital yapı taşlarına dönüştürmek

Geleneksel Çin ahşap mimarisi düzenli bir mantığı takip eder: yükseltilmiş temel, sütun ve kirişlerden oluşan ahşap iskelet, kapalı duvarlar ve kapılar ve karmaşık bir çatı. Dougong adı verilen özel ahşap konsollar ve kanaletli geçme–kalas eklemleri, ağır kiremitli çatıyı taşırken deprem sırasında binaların esnemesine izin verir. Yazarlar, bu mirası gerçekten korumak istiyorsak dijital modellerin sadece dış biçimi değil, aynı zamanda bu hiyerarşi ve terminolojiyi de yakalamaları gerektiğini savunuyor. Mevcut 3B modeller ve hatta birçok miras odaklı yapı bilgi modeli genellikle biçimleri çok hassas kaydeder, ancak zanaatkârların kullandığı geleneksel kategorileri belirsizleştirir veya göz ardı eder; bu da hangi elemanın çatı katmanına ait olduğu veya belirli bir konsol setinin yakınlardaki hangi sütunlarla ilişkili olduğu gibi soruları sormayı zorlaştırır.

3B şehir modellerine anlam katmak

Bu boşluğu kapatmak için araştırmacılar, 3B şehirleri tanımlamakta kullanılan uluslararası bir standart olan CityGML’i, Çin Ahşap Mimarlığı Uygulama Alanı Uzantısı (CTAADE) adını verdikleri özel bir eklenti oluşturarak genişlettiler. Bu uzantı temel, ahşap iskelet, dikey örtü ve çatı olmak üzere dört ana katman ile temel, sütun, kiriş, makas, kiremit, duvar, pencere ve dougong gibi 17 ana bileşen tipini tanıtır. Her dijital nesne tarihsel dönem, stil, koruma seviyesi ve boyutlar gibi bilgileri taşıyabilir ve uzaydaki geometrik yüzeylerle ilişkilendirilir. Bu bileşenleri açık bir hiyerarşi içinde iç içe geçirerek CTAADE, belirli bir kirişin hangi salona ait olduğunu, ahşap iskelet katmanında bulunduğunu ve hangi sütun seti ve çatı parçalarıyla bağlantılı olduğunu bilgisayarların “bilmesini” sağlar.

Tasarım dosyalarından semantikçe zengin miras modellerine

Bu çerçeve üzerine kurarak ekip, mevcut miras yapı bilgi modellerini CTAADE’ye uygun şehir modellerine dönüştürmek için bir iş akışı geliştirdi. Ticari tasarım yazılımında oluşturulmuş ayrıntılı bir 3B modelden başlayarak, her nesnenin biçimlerini ve temel özniteliklerini otomatik olarak çıkarıyorlar. Orijinal model öğeleri çok geniş kategorilerle etiketlediği için uzmanlar daha sonra her parçayı—örneğin temelleri, kapıları, kirişleri veya bireysel konsol setlerini ayırt ederek—17 CTAADE bileşen tipine uyumlu bir eşleme tablosu kullanıp sınıflandırıyor. Özel betikler nihayet tüm bu geometriyi ve anlamı CityGML dosyalarına kodluyor, böylece sonuç standart coğrafi bilgi sistemleri ve görselleştirme araçları tarafından okunabiliyor.

Yöntemi büyük bir tapınak salonunda test etmek

Yaklaşımlarını göstermek için yazarlar CTAADE’yi Shanxi Eyaleti, Taiyuan’daki Chongshan Tapınağı’ndaki Büyük Şefkat Salonu’na uyguladılar; burası katmanlı saçaklara ve ayrıntılı ahşap işçiliğe sahip büyük bir Ming hanedanı ahşap salonu. Miras yapı bilgi modelini CTAADE tabanlı 3B şehir modeline dönüştürdüler; model 4.704 semantik bileşen ve yarımdan fazla bir milyon üçgen yüzey içeriyordu. Özel görüntüleyiciler kullanarak dosyanın CityGML kurallarına uyduğunu ve geometrik ilkel öğelerin neredeyse tamamen geçerli olduğunu doğruladılar. Daha da önemlisi, yazılım bileşen ağacını görüntüleyebiliyor, tek bir konsol seti veya çatı katmanı gibi bireysel öğeleri vurgulayabiliyor ve bunların özniteliklerini ve ilişkilerini gösterebiliyordu; bu da yalın bir ağ ile mümkün olmayan zengin sorgulamaları mümkün kıldı.

Tarihi yapıların korunması için bunun anlamı nedir

Günlük olarak ele alındığında, bu çalışma korumacıların, planlamacıların ve araştırmacıların karmaşık ahşap tapınaklar hakkında konuşmak için paylaşılan, bilgisayar tarafından okunabilir bir dil sağlar. Bir salonu katı bir kabuk olarak ele almak yerine CTAADE onu aranabilir, analiz edilebilir parçalara böler ve bu parçalar yapısal simülasyonlar veya hava maruziyeti gibi diğer verilerle ilişkilendirilebilir. Mevcut model bir ana yapı tipine odaklanıyor ve hâlâ bileşenleri sınıflandırmak için insan uzmanlığına dayanıyor olsa da, diğer yapılara genişletilebilir ve tanımayı hızlandırmak için yapay zekâ ile eşleştirilebilir. Sonuçta bu semantik 3B yaklaşım, miras alanlarının dijital ikizlerini destekleyebilir; toplumun onarımları planlamasına, riskleri değerlendirmesine ve antik marangozlukta yer alan bilgiyi gelecek nesiller için canlı tutmasına yardımcı olabilir.

Atıf: Zhang, J., Hou, M., Chen, J. et al. A CityGML ADE for modeling ancient chinese timber architecture in 3D with semantic information. npj Herit. Sci. 14, 271 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02535-2

Anahtar kelimeler: antik Çin ahşap mimarisi, 3B semantik modelleme, CityGML ADE, kültürel mirasın korunması, HBIM entegrasyonu