来自 技术 2019-04-17 00:00 的文章

巴黎不哭!十亿数据精准扫描,帮卡西莫多重新

大数据文摘编辑部出品

即使这一生没去过巴黎的人,也都曾在中学课本上读过维克多·雨果笔下的巴黎圣母院。

大教堂坐落在巴黎市中心塞纳河上的一个小岛ÎledelaCité之上,其标志性的飞拱,玫瑰窗和肋骨拱顶结构,被认为是法国哥特式建筑的最佳典范之一。而其中收藏的众多珍贵艺术品,更是无价的世界文化遗产。

花费一个世纪建造的奇迹,在63分钟的大火中付之一炬

巴黎当地时间下午6:30(北京时间0:30),大教堂发生大火,火势迅速蔓延,教堂的尖塔和屋顶已经坍塌。

这座塞纳河畔辉煌雄伟的教堂,始建于1160年,花了整整一百年时间,才在1260年完工,距今约760年历史,期间几度经历重修,而今正经历着他生命长河中又一次重创。

经过消防队员的抢救,火势已趋于稳定,巴黎圣母院主体结构得以保留。但火灾已导致巴黎圣母院顶部塔尖倒塌,左塔上半部被烧毁,世界著名的玫瑰花窗也被摧毁。火灾的原因尚不明晰,据美联社报道,火灾中没有人死亡。相关部门表示他们会尽可能抢救出馆内艺术作品,目前馆内的所有作品基本都已经被转移保存。

法国总统马克龙在推特表示:圣母院的火焰吞噬了巴黎,而悲痛的情绪席卷整个法国,此次此刻我感到很痛心,我们每个人内心都有一小部分被大火烧掉了。

马克龙也发誓要重建大教堂,并表示他将寻求国际帮助。他说,周二将启动全国筹款活动,并呼吁全球协助这项工作。马克龙告诉记者。“我们将重建巴黎圣母院,因为这是法国人所期待的,因为这是我们的历史,这是我们的命运。”

十亿点数据“重建”巴黎圣母院

重建巴黎圣母院绝不是一件容易的事情。但是,与一个世纪前被火烧的圆明园相比,巴黎圣母院依然是幸运的。

据《国家地理(NationalGeography)》的报道,早在2015年,艺术历史学家安德鲁·塔隆就曾利用激光扫描,非常精确地记录下了这一哥特式大教堂的全貌。

这一次精准的激光扫描耗时数年,扫描点囊括了大教堂内外的50多个地点,对圣母院内的每一个细节都进行了多次扫描、数据反传,最终收集了超过10亿个数据点。

目前,尽管现实中的大教堂已经无法恢复,但被数字化的“巴黎圣母院”仍然精确地留存在人类世界。而通过这一数据留存,重建巴黎圣母院成为可能,后人也仍然可以一览它曾经的雄伟。

长期以来,用于测量中世纪建筑的工具几乎与建筑本身一样古老:铅锤、绳子、尺子和铅笔。使用它们十分繁琐,耗时且容易出错的。

而激光扫描具有精确的精度,不会遗漏任何东西。每次进行扫描时,先捕获相同三维空间的相同位置拍摄球形全景照片,再将那张照片映射到激光产生的扫描点上,每个点成为照片中该位置的像素的颜色,累计创建大教堂三维图像,可精确到5毫米。因此,最后得出的全景照片非常准确。

安装在三脚架上的激光扫描仪通过扫描巴黎圣母院内外的50多个位置来收集数据。

数据被拼接在一起形成了一个包含10亿个点的“pointcloud(点云)”,最后加上光影效果,建立出非常逼真准确的三维模型。这个三维模型不仅可以清楚的展示大教堂的全貌,也能够辅助对大教堂进行内部结构的可视化研究。

在采访中,麻省理工学院的工程师JohnOchsendorf说:“你不能只用直升机飞过建筑,就算完成扫描了。”的确,哥特式大教堂的精妙绝伦在于内部的每一处细节,而塔隆使用的扫描技术足以给一个小规模的布尔日大教堂做出3D打印,从屋顶的顶部、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来重塑教堂。

未来,我们甚至也有可能见到一个精确的巴黎圣母院3D打印模型。