巴黎聖母院的激光掃描將成為重建關鍵，文物保護的數字化它靠譜

建築文物技術古墓歷史測繪掃描儀乳源縣深圳布達拉宮 ?? 揚州無人機文化石柱陳昭子考古韶關法國南宋中央電視臺新聞頻道明朝瑤族雕塑測繪學報 2019-04-20

《測繪學報》

構建與學術的橋樑拉近與權威的距離

大火中，巴黎聖母院尖頂被燒燬（圖源：BBC）

當地時間15日晚，法國地標性建築巴黎聖母院在大火中受損嚴重，全世界扼腕痛惜。

然而值得慶幸的是，有人曾做了一件了不起的事情——為巴黎聖母院建造三維模型存檔，這或將有助於這座人類文明建築的災後修復和重建。

這個人就是安德魯·塔隆(Andrew Tallon)，他生前是美國瓦薩學院(Vassar College)建築與藝術史副教授。2015年，他對巴黎聖母院進行了激光束掃描，獲取了其三維模型。

安德魯·塔隆

塔隆把激光掃描儀安裝在三腳架上，在聖母院的50多個位置蒐集數據。他用激光束掃過教堂的每一個部分，激光打在建築上，每束激光的測量結果以光點形式記錄並展示。蒐集完畢後，他把數以十億計的光點放在三維圖像裡，畫上線條，再和實地拍攝的全景照片結合，在圖像中的立面上上色，最後加上光影效果，建立非常逼真準確的三維模型。

利用激光束掃描結果畫出的聖母院三維圖像

這樣的三維模型對了解聖母院的內部結構有很大的幫助，而且可以達到前所未有的準確度，偏差大概只有五毫米左右。塔隆抽絲剝繭，揭開了隱藏在巴黎聖母院和其他中世紀建築的祕密，帶領我們一起重新認識它們的建造過程。塔隆的激光束掃描圖顯示，其實巴黎聖母院內的許多石柱並非筆直和對稱排列，因為它們是圍繞原有建築建起來的。

火災當晚，法國總統馬克龍在現場表示將重建巴黎聖母院，巴黎聖母院的三維模型存檔將成為重建的關鍵。

近些年，三維激光、無人機技術被越來越多地應用於文物保護中，比如古建築、古城、雕塑、古墓等的數字化存檔。

近日，CCTV13新聞頻道也播出了一段布達拉宮建築群的精細化測繪視頻。這段視頻是用無人機、三維激光掃描等最新技術、藉助4000多個掃描點製作出來的，目的是更好地科學解讀布達拉宮的藏式宮堡建築群，從而更好地展開保護。

用三維激光掃描古建築、古村落、古墓等，其單點向掃描精度達毫米級，且掃描間距可達亞毫米級，因而能將複雜、不規則對象數據完整地採集到電腦中；同時，非接觸的測量方式不會對掃描對象造成損傷，在技術層面上加強了被掃描對象的保護力度。因此，三維激光掃描技術用於文物保護具有適用性和可靠性。

韶關乳源雲門寺景區

雲門寺位於粵北乳源瑤族自治縣城東北6公里的雲門山下，是我國佛教禪宗五大支派之一雲門宗的發祥地，也是全國重點寺廟之一。雲門寺主要建築有山門、天王殿、大雄寶殿、法堂、鐘樓、禪堂、齋堂、教學樓、功德堂、延壽堂等。而本次項目主要針對天王殿及周邊建築地物進行激光掃描建模，製作出與實景還原的三維模型。

雲門寺實景

三維激光掃站情況

雲門寺三維激光點雲圖

雲門寺三維模型圖

九月九話重陽

對水坑古村落中的6棟具有代表性的古建築進行三維掃描，獲取完整高精度的古建三維點雲，繪製古建各向立面圖紙，以對古建現狀作圖紙資料檔案保存。

作業前踩點

立面圖

揚州鹽宗廟

揚州雖是一座因鹽而興的城市，但鹽宗廟的建立並不很早。清同治元年（1862），時任兩淮鹽運使的喬松年在泰州以六百緡錢購買畫家顧堅之別墅，易名“小香巖”，後來又在其西側將原明珠禪院改為“鹽宗廟”，再把兩者合併一處，建大門三楹、左右翼牆各一門。次年落成，喬松年親撰《新建鹽宗廟記》一文，鐫碑嵌於廟內壁間。這是中國南方也是兩淮鹽區的第一座鹽宗廟。此次作業以鹽宗廟為試點，為揚州大範圍古建進行保存與展示提供可參考的方案。