以雷射三維影像為模板,巴黎聖母院有望重建

巴黎聖母院的雷射掃描 3D 影像(圖:Andrew Tallon/Vassar College via National Geographic)

全世界於 2019 年 4 月 15 日目睹巴黎聖母院(Notre Dame Cathedral)遭祝融襲擊。隨著火焰吞噬掉了聖母院的屋頂及其著名的中央尖頂,似乎代表著這座歷史悠久的教堂會永遠無法復原。不過,幸好有最先進的影像技術,將有助於聖母院的重建。

祝融之災

巴黎聖母院從西元 1163 年開始興建,並於 1345 年完工。此次聖母院大火僅花了不到一小時就蔓延到大教堂的閣樓,並且團團吞噬掉屋頂,使得中央尖頂倒塌,而所有自 1220 年即保存於木質屋頂內部的歷史廊柱,全部都在大火中付之一炬。

幸好,紐約瓦薩學院(Vassar College)已故藝術史教授安德魯·塔隆(Andrew Tallon)在 2015 年曾使用雷射掃描,完整保留巴黎聖母院內外部的模型。這些紀錄未來將能作為巴黎聖母院重建的模板。

雷射掃描技術

幾世紀以來,唯一可以用來測量中古建築及結構的工具是最原始的繩子、尺、鉛筆以及錘球。不過 21 世紀,塔隆教授可以利用其獨特的雷射掃描技術,將巴黎聖母院的數位影像保存下來。塔隆教授曾表示:「如果我有建築物中每部分的文字紀錄,我就能從文字紀錄中得知聖母院建造者的想法。不過既然我沒有,對我而言做這件事就像偵探工作。」

在 2015 年的掃描工作中,塔隆教授在巴黎聖母院內外架設超過 50 個掃描點,總計超過 10 億個數據點。掃描過程會先將雷射架在三腳架上,並放置於建築物中央後開始掃描。雷射會掃過周遭區域的所有方向。每當雷射碰到表面時就會反彈,藉由測量雷射回來所花費的時間,紀錄下任何扶壁或樑柱的實際位置。每次掃描時還會在相同位置拍攝球形全景影像,再將全景影像映射到雷射掃描後產生的數據點上,便可逐步建構出一張詳細的 3D 立體影像。

最終這些數據點構成聖母院的 3D 掃描快照,得到的影像非常精確。塔隆教授曾表示,若是掃描進行妥當的話,其精確度可以達 5 毫米以內。

重建之路

儘管遭到大火破壞,目前聖母院中大部分珍貴的藝術品及石頭結構都保持完整。因此建築師現在希望塔隆教授的掃描檔,作為聖母院重建時用來追蹤所需工程的資料。

此外,在大火之後,資助整修聖母院的資金源源不絕地湧入,巴黎富豪及企業捐贈超過 4.5 億萬美元(約台幣 139 億或港幣 35 億)以協助修復聖母院。不過,只有時間能告訴我們多久聖母院才能恢復到以前的榮光。

資料來源:

  1. Coleman, N., (2019, Apr 16). Fortunately, There Are Incredible 3D Scans of Notre Dame. Futurism
  2. Shea, R., (2019, April 16). Historian uses lasers to unlock mysteries of Gothic cathedrals. National Geographic

黃威翔
黃威翔 98 文章
清華大學材料工程學系碩士畢業生。一個喜歡學外語,但又在科學領域打滾的平凡人,喜歡美食,日劇,電影,旅遊。

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