用十億數據點「重建」巴黎聖母院

巴黎聖母院

中國航空報訊：當地時間4月15日下午19時左右，巴黎聖母院尖塔腳手架部位開始起火。火焰吞噬了頂部長100多米的木製框架。19點50分，巴黎地標之一，93米高的大教堂尖塔倒塌。午夜23點，大火被撲滅，400多名消防員最終保住了聖母院雙塔和教堂主體結構。

法國總統馬克龍表示要重建巴黎聖母院，並強調他將尋求國際幫助。1163年起建造，1345年完工，巴黎聖母院建成後，便是法國地理坐標的原點。聖母院入口處的原點基石，是法國丈量各地里程的起測點。

重建巴黎聖母院絕不是一件容易的事情。但是，與一個世紀前被火燒的圓明園相比，巴黎聖母院依然是幸運的。

據《國家地理》的報道，早在2015年，藝術歷史學家安德魯·塔隆就曾利用激光掃描，非常精確地記錄下了這一哥特式大教堂的全貌。

這一次精準的激光掃描耗時數年，掃描點囊括了大教堂內外的50多個地點，對聖母院內的每一個細節都進行了多次掃描、數據反傳，最終收集了超過10億個數據點。

目前，儘管現實中的大教堂已經無法恢復，但被數字化的「巴黎聖母院」仍然精確地留存在人類世界。而通過這一數據留存，重建巴黎聖母院成為可能，後人也仍然可以一覽它曾經的雄偉。

激光掃描具有精確的精度，不會遺漏任何東西。每次進行掃描時，先捕獲相同三維空間的相同位置拍攝球形全景照片，再將那張照片映射到激光產生的掃描點上，每個點成為照片中該位置的像素的顏色，累計創建大教堂三維圖像，可精確到5毫米。因此，最後得出的全景照片非常準確。

安裝在三腳架上的激光掃描儀通過掃描巴黎聖母院內外的50多個位置來收集數據。

數據被拼接在一起形成了一個包含10億個點的「point cloud（點雲）」，最後加上光影效果，建立出非常逼真準確的三維模型。這個三維模型不僅可以清楚的展示大教堂的全貌，也能夠輔助對大教堂進行內部結構的可視化研究。

在採訪中，麻省理工學院的工程師約翰·奧科申多夫說：「你不能只用直升機飛過建築，就算完成掃描了。」的確，哥特式大教堂的精妙絕倫在於內部的每一處細節，而塔隆使用的掃描技術足以給一個小規模的布爾日大教堂做出3D列印，從屋頂的頂部、拱頂的頂部、樓梯間的內部，以及人們通常看不到的所有隱藏空間來重塑教堂。

除了藝術家們，也有外媒援引此前採訪遊戲設計師卡洛琳·摩絲時的介紹稱，《刺客信條：大革命》在製作時，工作人員曾花費超兩年時間學習研究聖母院的構造，並同歷史學家一道對巴黎聖母院的外觀進行了精確的數字復原，這或將成為重要的修復參考資料。

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