巴黎不哭！十億數(shù)據(jù)精準掃描，幫卡西莫多重新找回他的玫瑰花窗

重建巴黎圣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，巴黎圣母院依然是幸運的。

即使這一生沒去過巴黎的人，也都曾在中學課本上讀過維克多·雨果筆下的巴黎圣母院。

大教堂坐落在巴黎市中心塞納河上的一個小島?ledelaCité之上，其標志性的飛拱，玫瑰窗和肋骨拱頂結(jié)構(gòu)，被認為是法國哥特式建筑的最佳典范之一。而其中收藏的眾多珍貴藝術品，更是無價的世界文化遺產(chǎn)。

花費一個世紀建造的奇跡，在63分鐘的大火中付之一炬

巴黎當?shù)貢r間下午6:30（北京時間0：30），大教堂發(fā)生大火，火勢迅速蔓延，教堂的尖塔和屋頂已經(jīng)坍塌。

這座塞納河畔輝煌雄偉的教堂，始建于1160年，花了整整一百年時間，才在1260年完工，距今約760年歷史，期間幾度經(jīng)歷重修，而今正經(jīng)歷著他生命長河中又一次重創(chuàng)。

經(jīng)過消防隊員的搶救，火勢已趨于穩(wěn)定，巴黎圣母院主體結(jié)構(gòu)得以保留。但火災已導致巴黎圣母院頂部塔尖倒塌，左塔上半部被燒毀，世界著名的玫瑰花窗也被摧毀?；馂牡脑蛏胁幻魑?，據(jù)美聯(lián)社報道，火災中沒有人死亡。相關部門表示他們會盡可能搶救出館內(nèi)藝術作品，目前館內(nèi)的所有作品基本都已經(jīng)被轉(zhuǎn)移保存。

法國總統(tǒng)馬克龍在推特表示：圣母院的火焰吞噬了巴黎，而悲痛的情緒席卷整個法國，此次此刻我感到很痛心，我們每個人內(nèi)心都有一小部分被大火燒掉了。

馬克龍也發(fā)誓要重建大教堂，并表示他將尋求國際幫助。他說，周二將啟動全國籌款活動，并呼吁全球協(xié)助這項工作。馬克龍告訴記者。“我們將重建巴黎圣母院，因為這是法國人所期待的，因為這是我們的歷史，這是我們的命運。”

十億點數(shù)據(jù)“重建”巴黎圣母院

重建巴黎圣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，巴黎圣母院依然是幸運的。

據(jù)《國家地理（National Geography）》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(shù)年，掃描點囊括了大教堂內(nèi)外的50多個地點，對圣母院內(nèi)的每一個細節(jié)都進行了多次掃描、數(shù)據(jù)反傳，最終收集了超過10億個數(shù)據(jù)點。

目前，盡管現(xiàn)實中的大教堂已經(jīng)無法恢復，但被數(shù)字化的“巴黎圣母院”仍然精確地留存在人類世界。而通過這一數(shù)據(jù)留存，重建巴黎圣母院成為可能，后人也仍然可以一覽它曾經(jīng)的雄偉。

長期以來，用于測量中世紀建筑的工具幾乎與建筑本身一樣古老：鉛錘、繩子、尺子和鉛筆。使用它們十分繁瑣，耗時且容易出錯的。

而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(chǎn)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(chuàng)建大教堂三維圖像，可精確到5毫米。因此，最后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圣母院內(nèi)外的50多個位置來收集數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)被拼接在一起形成了一個包含10億個點的“point cloud（點云） ”,最后加上光影效果，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(nèi)部結(jié)構(gòu)的可視化研究。

在采訪中，麻省理工學院的工程師 John Ochsendorf 說：“你不能只用直升機飛過建筑，就算完成掃描了。”的確，哥特式大教堂的精妙絕倫在于內(nèi)部的每一處細節(jié)，而塔隆使用的掃描技術足以給一個小規(guī)模的布爾日大教堂做出3D打印，從屋頂?shù)捻敳?、拱頂?shù)捻敳?、樓梯間的內(nèi)部，以及人們通?？床坏降乃须[藏空間來重塑教堂。

未來，我們甚至也有可能見到一個精確的巴黎圣母院3D打印模型。

科技與人文的結(jié)合，擁抱技術的藝術史家

時年46歲的塔隆并不是第一個意識到激光掃描儀可以用來解構(gòu)哥特式建筑的人。但他卻是第一個帶隊對巴黎圣母院進行了全景及內(nèi)部結(jié)構(gòu)掃描的藝術史家，也在這次大火后成為了整個人類的“英雄”。

在《國家地理》的相關采訪視頻中，塔隆身材瘦削，短發(fā)、戴著眼鏡，在講話時身體微微向前傾斜，會用雙手比劃勾勒出建筑形狀。他反復從椅子上起身，渴望向參觀者展示投影圖像上的確切位置。

塔隆對高科技的熱愛似乎在人生初期就有端倪可尋，作為一個在密爾沃基長大的孩子，他從小就會拆開卷軸式磁帶錄音機取出里面的合成器拿著玩。

和很多在巴黎長大的人一樣，塔隆也瘋狂沉迷著巴黎圣母院。他有一本游客指南，當年他就像一個瘋子一樣在上面寫滿了注釋。他四年級的時候隨母親搬到巴黎，當時他的母親正在研究戲劇歷史有關的論文。他說到：“我渴望知道與巴黎圣母院有關的一切。是誰制造了這座建筑？他們是怎么做到的？我能不能參與其中？”

作為普林斯頓大學的本科生，他主修音樂，但卻從未錯過研究哥特式建筑結(jié)構(gòu)的工程師羅伯特馬克教授的每一堂課。畢業(yè)之后一個偶然的契機——哥倫比亞大學藝術歷史學家默里正在亞眠大教堂組建一個多媒體項目中，需要有人制作“大教堂可能發(fā)出的聲音”，塔隆被介紹參與了這個項目。也是在這次項目中，默里向他介紹了激光掃描的技術。

塔隆稱這個項目是一種“有愛的勞作”。他說：“我終于意識到，我真正想做的就是能夠?qū)⑺羞@些東西混合在一起——一切我熱愛的：中世紀建筑，藝術，技術和知識。”

十多年后，塔隆成為了藝術部瓦薩學院的終身教授，并且完成了大約45座歷史建筑的激光掃描數(shù)據(jù)留存。“用激光掃描重現(xiàn)建筑的時候我仿佛又成為了當年那個凝視著巴黎圣母院，想要進入巴黎圣母院的小孩子，而如今我做到了，我可以進入那些建筑，包括屋頂?shù)捻敳浚绊數(shù)捻敳?，樓梯間的內(nèi)部，以及人們通?？床坏降乃须[藏空間，這是最讓人激動的。”

在去年11月份，這位花費數(shù)年完成巴黎圣母院掃描工作的藝術史家，安德魯·塔隆去世了。不必看到自己深愛的圣母院被大火毀于一旦或許是塔隆的幸運，而他以3D復原的巴黎圣母院，將在數(shù)字世界永遠留存。

其他數(shù)字資料將輔助重建

除了塔隆，還有不少機構(gòu)也用數(shù)字的方式保留了巴黎圣母院及相關資料。

不得不提的包括Google Arts & Culture，它源源不斷地將世界各地的博物館高質(zhì)量地搬到線上，免費開放，巴黎圣母院也在其中