聖母院雷射建模是什麼梗?巴黎聖母院為什麼用雷射建模怎麼建模的

2020-12-11 川北在線網

川北在線核心提示：原標題：聖母院雷射建模是什麼梗？巴黎聖母院為什麼用雷射建模怎麼建模的 巴黎時間4月15日晚，巴黎的地標性建築巴黎聖母院在一場大火中被損毀。高達80米的木製尖頂建築在濃煙中崩塌，讓全世界的人們陷入悲痛之中。所幸的是，有幾個消息可以讓大眾稍感寬慰。首先，火災

    原標題：聖母院雷射建模是什麼梗？巴黎聖母院為什麼用雷射建模怎麼建模的

    巴黎時間4月15日晚，巴黎的地標性建築——巴黎聖母院在一場大火中被損毀。高達80米的木製尖頂建築在濃煙中崩塌，讓全世界的人們陷入悲痛之中。所幸的是，有幾個消息可以讓大眾稍感寬慰。首先，火災並不是故意縱火導致的。第二，大火目前已經基本被撲滅，大教堂剩餘的大部分建築和文物都得到了保護。最後，從長遠來看，已經造成的損失可能並不是太大。「卡西莫多的鐘樓」還在，讓很多心系巴黎聖母院的人稍微放了心。

　　法國總統馬克龍已承諾將要重建這座大教堂.

 

　　那麼如果想要重修這樣一個複雜精緻的建築,我們能怎麼辦?

 

　　有一個人的研究可以讓這件事看起來沒那麼糟糕.藝術歷史學家和歷史建模師安德魯·塔隆(Andrew Tallon)博士在2015年對巴黎聖母院進行了一次全方位的研究,創建了該建築的數字檔案.儘管巴黎聖母院的歷史悠久,但是關於建造這座建築的建築師和設計師的信息卻寥寥無幾.因此塔隆希望通過雷射掃描技術,來解密這座古老的建築.

 

　　塔隆所採用的雷射建模技術指的是用雷射來「拍攝」聖母院,將掃描儀裝在三腳架上,然後再測量掃描儀和雷射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,通過分析這數百萬個點,塔隆可以了解聖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.結合雷射掃描儀生成的「點數據云」與現場拍攝的圖片,塔隆為底層結構和聖母院的設計建立了精細的模型,從而判斷當初建築師在哪些地方偏離了原計劃,或者由於地面情況不穩定而停工了.

 

　　塔隆在接受《國家地理》採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(掃描的解析度)後,釋放雷射.發出一束光後,它會測量光束從發射到擊中目標所需的時間,以及返回目標所需的時間.」

 

　　塔隆的研究發現,佔據聖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的原因.建築工人在意識到這棟建築正逐漸在稀薄的沙土中移動後,便停止了施工.當地面情況穩定後,工人們又在十年後重新開工.

 

　　另一個重要的發現是,數據顯示聖母院內部的柱子排列不是完全對齊的.這可能表明,工人們可能並未將聖母院所在地原有的建築全部拆除,而是和後來的建築融合到了一起.飛拱,通常被認為是後期增加到建築中的,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,將牆壁向內推,從而平衡拱形的效果.因此,巴黎聖母院的牆壁自建成以來幾乎沒有移動過,這也證明了建築中所達到的精妙平衡.塔隆所採用的掃描技術可以為任何給定的建築建構極其 且「豐富」的3D模型.雖然目前關於聖母院模型的具體數據沒有公開,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「50億點雷射掃描點」和大約100GB的存儲數據.

 

　　多虧了安德魯·塔隆博士的辛勤工作,巴黎的官員們或許能使用聖母院的3D模型,使這座地標重拾輝煌.

 

　　浙江大學文化遺產院數位化團隊的一位老師告訴錢報記者,塔隆教授的這項工作,對巴黎聖母院的重建工作具有十分重要的意義.「數位化工作者可以把塔隆的這些三維數據,計算成詳細的、帶有尺度信息的圖紙,用於重建的施工.」

 

　　只可惜,塔隆如今已經去世.這或許也是他幸運:不必看到自己深愛的聖母院被大火毀於一旦,而他以3D復原的巴黎聖母院,將在數字世界永存.

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