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    圣母院浴火重生 专家:亿万个雷射点帮大忙

    经历五年前一场灾难性大火后,巴黎圣母院于12月初在举世瞩目下重新开放。图为12月24日民众排队参加弥撒。美联社

    经历五年前一场灾难性大火后,巴黎圣母院于12月初在举世瞩目下重新开放,让人赞叹的是,外观与1163年初建时几无二致。

    有线电视新闻网(CNN)报导,这项庞大的重建计划不仅是法国人民努力的成果,也是雷射、无人机与其他先进科技的功劳,这些科技让重建者得以一窥建筑物的过去。

    3D工程绘图软件公司Autodesk副总裁邦丝赛尔(Amy Bunszel)表示,若没有现有的记录,不可能在时间范围内完成这项任务。她的公司在大火前制作了圣母院的建筑模型,为重建工作提供了指南。邦丝赛尔说,若非如此,将需要更多的推测;数百万张观光客照片,比不上一个综合呈现的完美模型。

    在结合数家公司的多次损害评估、特制地图与先进技术下,这项工作让法国总统马克宏雄心勃勃的五年重建目标得以实现;除此之外,这还需要一点运气。

    十亿个雷射点

    从某方面来说,圣母院的重建工程在火灾之前就已开始。2015年,比利时艺术史学家塔伦(Andrew Tallon)幸运地用雷射仔细扫描了整栋建筑;研究哥德式建筑的他,当时正试图了解中世纪建筑师如何建造欧洲一些宏伟的大教堂。

    根据邦丝赛尔的说法,塔伦最初的努力(在圣母院被大火吞噬的四年前)需要 12台雷射仪器与由七名工程师组成的团队来扫描建筑物,并收集4.6万张影像。他所绘制的空间图使用了超过十亿个雷射测量点,并揭示了圣母院一些先前不为人知的细节,例如教堂西端的内部圆柱并不是对齐的。

    塔伦于2018年去世,时间就在2019年4月那场震撼全世界的大火之前数月。当数百名消防人员扑灭大火时,圣母院大部分结构已被烧毁,包括经典的315英尺高尖塔,也从屋顶坍塌。

    几个世纪以来,圣母院历经无数次的改建与小的变化,尽管塔伦的详细扫描,显示了这座古老建筑的许多资讯,但单靠这些并不足以创建修复所需的详细模型。

    这也是Autodesk投入的原因。大火之后,Autodesk与法国雷射公司AGP合作,在大教堂周围安装扫描仪,并截取创建完整数字模型所需的数十亿个雷射点。 这两家公司均免费为主导修复工作的Rebâtir Notre Dame提供服务。

    邦丝赛尔表示,大火后的修复过程并非一帆风顺。圣母院在大火后非常不稳定,工作人员不得不搭建临时结构,并在重建过程中不断扫描。

    重现历史荣光

    最后,通过将新的雷射扫描、无人机录像片段与塔伦先前的扫描结合,才得以捕捉到完整的景观。

    由于圣母院建筑的复杂、结构细节与规模,两家公司花了一年多时间来创建更新的3D模型;相较于记录历史建筑的传统方法,这类型的扫描明显加快了重建的过程。

    虽然新的圣母院外观与原来几乎完全相同,但仍有几个地方进行了现代化处理:增加了洒水灭火系统、优化了照明位置,以及清理因长年使用与蜡烛产生的烟尘,使外观更加干净。

    圣母院外的广场也在Autodesk的技术协助下重新设计,该公司支持四个竞赛团队,为其提案创建3D视觉效果,经公众表决后,最终选出优胜者。

    Autodesk成立于1982年,在使用2D与3D绘图模型上拥有悠久的历史,使用范围从电影动画、视频游戏到建筑;其扫描技术尤其在灾后重建和历史遗迹保护上发挥了重要作用。2011年,新西兰基督城大教堂在强震中遭到破坏,该公司的技术利用装有雷射仪器的无人机与机器狗,扫描不安全的区域,协助重建教堂。

    在美国,同样的技术也协助创造了密西根州议会与宾州布朗斯维尔(Brownsville)历史城镇的数字模型,以协助保护古迹的工作。

    对圣母院而言,最新的3D模型不仅是纪念过去的方式,也是一项投资。邦丝赛尔说,有了建筑的3D绘图模型,可用来进行维护及擘划未来。

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