巴黎圣母院激光建模怎么操作？圣母院激光建模技术是否有助于修复？

 

       圣母院激光建模怎么操作？或为修复助力？据报道，当地时间4月15日，人类文化遗产之一的巴黎圣母院大火，其建筑塔尖、屋顶等结构在火灾中被损毁。目前，巴黎圣母院大火已扑灭，教堂主体结构得以保存。但专家预计，修复巴黎圣母院或需10年或更长时间，目前圣母院已关闭。

　　近日，有消息称艺术历史学家和历史建模师安德鲁·塔隆(Andrew Tallon)博士在2015年对巴黎圣母院进行了一次全方位的研究，创建了该建筑的数字档案。尽管巴黎圣母院的历史悠久，但是关于建造这座建筑的建筑师和设计师的信息却寥寥无几。因此塔隆希望通过激光扫描技术，来解密这座古老的建筑。

　　圣母院激光技术具体怎么操作的呢？据悉，塔隆所采用的激光建模技术指的是用激光来“拍摄”圣母院，将扫描仪装在三脚架上，然后再测量扫描仪和激光所击中的每个点之间的距离。因为每个点都代表一段不同的距离，通过分析这数百万个点，塔隆可以了解圣母院在日光下是如何扩张和收缩的，以及在更长的时间内是如何变化的。结合激光扫描仪生成的“点数据云”与现场拍摄的图片，塔隆为底层结构和圣母院的设计建立了精细的模型，从而判断当初建筑师在哪些地方偏离了原计划，或者由于地面情况不稳定而停工了。

                       巴黎圣母院激光建模怎么操作？圣母院激光建模技术是否有助于修复？

　　塔隆在接受《国家地理》采访时详细描述了这项技术， “我必须建立起一个目标网络，这些目标代表的是空间中的位置点。定义了扫描的密度(扫描的分辨率)后，释放激光。发出一束光后，它会测量光束从发射到击中目标所需的时间，以及返回目标所需的时间。”

　　塔隆的研究发现，占据圣母院一侧重要位置的国王画廊(Gallery of Kings)，已经偏离了垂直线近一英尺。此前研究人员曾怀疑，国王画廊的建造曾停止了长达10年之久，塔隆的新研究则揭示了这种情况出现的原因。建筑工人在意识到这栋建筑正逐渐在稀薄的沙土中移动后，便停止了施工。当地面情况稳定后，工人们又在十年后重新开工。

       另一个重要的发现是，数据显示圣母院内部的柱子排列不是完全对齐的。这可能表明，工人们可能并未将圣母院所在地原有的建筑全部拆除，而是和后来的建筑融合到了一起。飞拱，通常被认为是后期增加到建筑中的，可能一开始就修好了以平衡拱形的效果(这种结构往往会往外倾斜)。飞拱提供了一个外部支撑，将墙壁向内推，从而平衡拱形的效果。因此，巴黎圣母院的墙壁自建成以来几乎没有移动过，这也证明了建筑中所达到的精妙平衡。

　　塔隆所采用的激光扫描技术可以为任何给定的建筑建构极其精确且“丰富”的3D模型。虽然目前关于圣母院模型的具体数据没有公开，但塔隆在过去做过类似的工作(比如他为坎特伯雷大教堂重建所做的工作)，拥有“50亿点激光扫描点”和大约100GB的存储数据。

　　塔隆曾说，“用激光扫描重现建筑的时候，我仿佛又成为当年那个凝视着巴黎圣母院的小孩子。我做到了，我可以进入那些建筑，包括屋顶的顶部，拱顶的顶部，楼梯间的内部，以及人们通常看不到的所有隐藏空间，这是最让人激动的。

       这让小编想到了阿富汗被炸毁巴米扬大佛，听说有日本科学家想用激光技术进行影像还原, 却因技术不成熟未被联合国批准。2015年，中国张昕宇和梁红夫妇团队利用建筑投影技术再一次让全世界看到了大佛的原貌。此时，虽然塔隆已于2018年辞世，他无法对自己的工作是否对重修巴黎圣母院有用做出回应，但我们仍然期待激光建模技术对巴黎圣母院修复能起到积极作用！