圣母院激光建模怎么操作?或為修復助力?據報道,當?shù)貢r間4月15日,人類文化遺產之一的巴黎圣母院大火,其建筑塔尖、屋頂?shù)冉Y構在火災中被損毀。目前,巴黎圣母院大火已撲滅,教堂主體結構得以保存。但專家預計,修復巴黎圣母院或需10年或更長時間,目前圣母院已關閉。
近日,有消息稱藝術歷史學家和歷史建模師安德魯·塔隆(Andrew Tallon)博士在2015年對巴黎圣母院進行了一次全方位的研究,創(chuàng)建了該建筑的數(shù)字檔案。盡管巴黎圣母院的歷史悠久,但是關于建造這座建筑的建筑師和設計師的信息卻寥寥無幾。因此塔隆希望通過激光掃描技術,來解密這座古老的建筑。
圣母院激光技術具體怎么操作的呢?據悉,塔隆所采用的激光建模技術指的是用激光來“拍攝”圣母院,將掃描儀裝在三腳架上,然后再測量掃描儀和激光所擊中的每個點之間的距離。因為每個點都代表一段不同的距離,通過分析這數(shù)百萬個點,塔隆可以了解圣母院在日光下是如何擴張和收縮的,以及在更長的時間內是如何變化的。結合激光掃描儀生成的“點數(shù)據云”與現(xiàn)場拍攝的圖片,塔隆為底層結構和圣母院的設計建立了精細的模型,從而判斷當初建筑師在哪些地方偏離了原計劃,或者由于地面情況不穩(wěn)定而停工了。
巴黎圣母院激光建模怎么操作?圣母院激光建模技術是否有助于修復?
塔隆在接受《國家地理》采訪時詳細描述了這項技術, “我必須建立起一個目標網絡,這些目標代表的是空間中的位置點。定義了掃描的密度(掃描的分辨率)后,釋放激光。發(fā)出一束光后,它會測量光束從發(fā)射到擊中目標所需的時間,以及返回目標所需的時間。”
塔隆的研究發(fā)現(xiàn),占據圣母院一側重要位置的國王畫廊(Gallery of Kings),已經偏離了垂直線近一英尺。此前研究人員曾懷疑,國王畫廊的建造曾停止了長達10年之久,塔隆的新研究則揭示了這種情況出現(xiàn)的原因。建筑工人在意識到這棟建筑正逐漸在稀薄的沙土中移動后,便停止了施工。當?shù)孛媲闆r穩(wěn)定后,工人們又在十年后重新開工。
另一個重要的發(fā)現(xiàn)是,數(shù)據顯示圣母院內部的柱子排列不是完全對齊的。這可能表明,工人們可能并未將圣母院所在地原有的建筑全部拆除,而是和后來的建筑融合到了一起。飛拱,通常被認為是后期增加到建筑中的,可能一開始就修好了以平衡拱形的效果(這種結構往往會往外傾斜)。飛拱提供了一個外部支撐,將墻壁向內推,從而平衡拱形的效果。因此,巴黎圣母院的墻壁自建成以來幾乎沒有移動過,這也證明了建筑中所達到的精妙平衡。
塔隆所采用的激光掃描技術可以為任何給定的建筑建構極其精確且“豐富”的3D模型。雖然目前關于圣母院模型的具體數(shù)據沒有公開,但塔隆在過去做過類似的工作(比如他為坎特伯雷大教堂重建所做的工作),擁有“50億點激光掃描點”和大約100GB的存儲數(shù)據。
塔隆曾說,“用激光掃描重現(xiàn)建筑的時候,我仿佛又成為當年那個凝視著巴黎圣母院的小孩子。我做到了,我可以進入那些建筑,包括屋頂?shù)捻敳?,拱頂?shù)捻敳浚瑯翘蓍g的內部,以及人們通常看不到的所有隱藏空間,這是最讓人激動的。
這讓小編想到了阿富汗被炸毀巴米揚大佛,聽說有日本科學家想用激光技術進行影像還原, 卻因技術不成熟未被聯(lián)合國批準。2015年,中國張昕宇和梁紅夫婦團隊利用建筑投影技術再一次讓全世界看到了大佛的原貌。此時,雖然塔隆已于2018年辭世,他無法對自己的工作是否對重修巴黎圣母院有用做出回應,但我們仍然期待激光建模技術對巴黎圣母院修復能起到積極作用!