圖說:青浦練塘古鎮一景。圖片來源網絡
我國是世界建築文化遺產大國,五千年綿延不斷的中華文明史留下了數量眾多、異彩紛呈的建築文化遺產。但由於古建築大都年代久遠,部分建築隨著時代的變遷毀壞十分嚴重。怎樣才能記住古建築的昔日的「容顏」?又怎樣才能書寫好古建築的「病歷」?
新民晚報新民網記者今日(17日)獲悉,上海交大建築文化遺產保護國際研究中心主任曹永康團隊使用照片建模技術,可以成功復原被毀壞的歷史建築,同時建立歷史建築空間數據檔案庫,為建築文化遺產保護提供了新的思路。而本網曾報導的上海青浦練塘古鎮核心保護區被拆除的部分歷史建築也將藉此得以「復活」。
練塘古建築舊貌有望重現
「最近上海青浦練塘古鎮核心保護區的部分歷史建築被拆除,我們和相關部門討論決定利用照片建模技術幫助復原古鎮被毀掉的建築,目前正在進行調研測繪和資料收集。」上海交大建築文化遺產保護國際研究中心主任曹永康表示,雖然修復歷史建築的價值已經遠遠不如原建築,但一定程度上可以恢復古鎮的整體風貌,讓古鎮的總體環境保留歷史特色。
使用照片建模技術讓被毀的古建築「復活」不是曹永康的第一次嘗試。早在2001年,他的研究團隊就曾用過這種技術成功復原了上海徐家匯南丹路上的明代大學士徐光啟墓石牌坊。曹永康介紹,由於歷史變遷,修復前的徐光啟墓只剩下散落在草叢中的殘垣斷壁和一座改變了形狀的墳體。為了重現徐光啟墓當年的風貌,曹永康和課題組成員跑遍了歷史檔案館、博物館、建築檔案館和圖書館,翻閱了大量資料。
「我們找到了大量的數據資料和歷史照片,通過分析不同角度的歷史照片,配合近景攝影技術,自動生成了徐光啟墓牌坊等歷史建築的三維模型,獲得了建築的空間幾何尺寸,重新繪製了歷史建築的平、立、剖面、大樣等圖紙,為復原提供了重要參考依據。」曹永康告訴記者,2004年,瑞士的研究人員也用遺留的歷史圖像數字重建了被塔利班摧毀的巴米揚大佛,而徐光啟墓則是國內首次應用這種技術準確計算已毀文物的尺寸並進行的復原設計。
前沿科技為古建築「對症下藥」
三維雷射掃描、攝影測量建模、紅外熱成像無損檢測、無人機測量……曹永康團隊每做一次建築遺產測繪調研,都像是開了一次小型古建築保護技術展。 「如果把建築遺產的修繕比作給古建築『治病』,那麼數據採集就是前期診斷中的關鍵一環。如果信息採集有偏差,就會給古建築帶來潛在的傷害風險。」曹永康說,每修復一棟古建築他們都會根據實際選擇不同的技術手段進行「診療」。
在第七批全國重點文物保護單位徐家匯天主教堂的測繪中,曹永康團隊採用了三維雷射掃描技術,把雷射從發射器投射到建築物表面,得到由上百萬個點組成的空間點雲,在電腦上形成了高度等很難手工測到數據,同時也對建築中的雕像、柱頭裝飾等複雜形狀進行了準確捕捉。這些雲模型最終組成了徐家匯天主教堂的健康檔案。
空中攝影測量也能為建築文化遺產保護開出最合適的「藥方」。2014年,建於清乾隆年間、位於青浦的麟趾橋發生了一次嚴重撞擊,導致橋面開裂、橋拱變形。研究人員發現,如果按照傳統的結構變形模擬,需要在計算機中手動建立三維模型,輸入各種荷載參數,這種建模方式並不精確。曹永康團隊使用無人機攝影獲得了這座橋的圖像,通過圖像建立了三維模型,得到危險程度的分布示意圖,並模擬了橋體受撞變形的情景,為橋的修復和加固提供了精確的參考。
據透露,目前上海交大建築文化遺產保護國際研究中心也正著手建設「中國文物保護技術協會建築遺產修復技術國際教育中心」及「中國古蹟遺址保護協會(ICOMOS CHINA)數字測量與無損檢測研究中心」,提升我國建築遺產保護的技術能力。(新民晚報新民網記者 李欣 實習生 王倩)