利用激光束掃描結(jié)果畫出來的圣母院三維圖像
一般來說,古建筑經(jīng)過長年累月往往會經(jīng)歷多次重建修葺,而且因為溫度的影響,地基會有輕微的移動。只要有足夠關(guān)于古建筑在當(dāng)下結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù),就可以通過移動的情況來推測建筑物原初的設(shè)計是什么樣的。但是,許多古建筑的圖則和相關(guān)史料都不復(fù)存在,使得研究者必須嘗試其他手段進行研究。
位于美國紐約州的瓦薩學(xué)院的藝術(shù)史專家安德魯·塔隆教授就利用了激光掃描技術(shù)來研究法國的多座哥特式建筑,尤其是巴黎圣母院。巴黎圣母院是巴黎最著名的建筑之一,始建于1163年,是巴黎大主教莫里斯·德·蘇利下令興建的一座教堂,在1345年建成。它是哥特式建筑最卓越的典范之一。
為了進行激光掃描,塔隆把掃描儀安裝在三腳架上,在圣母院的50多個位置搜集數(shù)據(jù)。他用激光束掃過教堂的每一個部分,測量掃描儀和激光打在建筑結(jié)構(gòu)上之間的距離。每次測量結(jié)果都用一個光點表示。搜集完畢后,將數(shù)以十億計的光點放在三維圖像里,畫上線條,然后再和實地拍攝的全景照片結(jié)合,在圖像中的立面上上色,最后加上光影效果,就能建立非常逼真準(zhǔn)確的三維模型。這樣的三維模型對了解圣母院的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有很大的幫助,而且可以達到前所未有的準(zhǔn)確度,偏差大概只有五毫米左右。
盡管在中世紀(jì)的設(shè)計者看來,巴黎圣母院的建筑堪稱完美,但建造教堂的過程中難免會有人為導(dǎo)致的缺陷,也時常發(fā)生各種意外狀況。掃描結(jié)果清楚地說明了這一點。比如,建造者有時不夠細心——教堂西端內(nèi)部的立柱和一些通道沒能排成整齊的一行,根據(jù)激光掃描可以知道,這是因為工匠們沒有把原有的建筑殘骸處理好,就直接在周圍繼續(xù)進行工程。另外,從整體風(fēng)格來看,學(xué)者們一直懷疑圣母院西立面的工作曾暫停過一段時間。塔隆在進行激光掃描之后,發(fā)現(xiàn)了工程暫停的原因。西立面所處的地面不牢固,所以門廊傾斜了30厘米。建造者因此被迫把工程暫時停頓,等到解決地面的問題之后,才能繼續(xù)進行建造工程。
作為研究圣母院的一部分,塔隆還參與策劃了一個關(guān)于圣母院近九個世紀(jì)以來歷史的展覽。除了巴黎圣母院以外,他已掃描了45座歷史建筑,并打算根據(jù)這些成果寫作一部分析哥特式建筑結(jié)構(gòu)的書籍。
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