数据“重建”巴黎圣母院,科技能否让文明传承?


数据“重建”巴黎圣母院,科技能否让文明传承?

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Photo©AFP

巴黎当地时间4月15日18:30,巴黎圣母院发生大火,经400名消防员9小时抢救,其主体结构得以保留,但顶部塔尖倒塌、左塔上半部烧毁、玫瑰花窗损坏、大量文物“生死未卜”,火灾原因尚不明确。

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一场大火,一场文化之殇,就像法国总统马克龙说的:

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“圣母院的火焰吞噬了巴黎,而悲痛的情绪席卷整个法国,此次此刻我感到很痛心,我们每个人内心的一部分也被大火烧掉了。”

尽管悲痛,马克龙也表示要寻求国际帮助以重建巴黎圣母院,启动全国筹款活动,并呼吁全球协助这项工作。

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据法新社4月17日报道,为了重修巴黎圣母院,各公司和富商承诺捐赠的数额已经超过了8亿欧元(约合人民币60.62亿元)。北京时间4月16日晚间,苹果公司首席执行官蒂姆·库克也在推特上表示,苹果公司将捐款以帮助重建巴黎圣母院。

数据“重建”巴黎圣母院

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据《国家地理(National Geography)》的报道,艺术历史学家和历史建模师安德鲁·塔隆(Andrew Tallon)早在2015年就对巴黎圣母院进行了一次全方位的研究,利用激光扫描记录下了巴黎圣母院的全貌,并创建了该建筑的数字档案。

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塔隆把激光扫描仪安装在三脚架上,在圣母院的50多个位置搜集数据。

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通过激光束扫描,距离测量、数据反传,形成光点,搜集完毕后,他将超过10亿的光点绘成三维图像,与实地全景照片结合,建立了一个逼真准确的三维模型。这样的三维模型对了解圣母院的内部结构具有巨大帮助,且可以达到前所未有的准确度。

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每次进行扫描时,先捕获相同三维空间的相同位置拍摄球形全景照片,再将那张照片映射到激光产生的扫描点上,可精确到5毫米。

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巴黎圣母院内外的50多个位置的扫描数据被拼接形成了一个包含10亿个点的“point cloud(点云) ”。

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点云加上光影效果后,建立出非常逼真准确的三维模型不仅可以清楚的展示大教堂的全貌,也能够辅助对大教堂进行内部结构的可视化研究。

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除了巴黎圣母院以外,塔隆已扫描了45座历史建筑。目前,Mapping Gothic France开源发布了他扫描的所有哥特教堂,并在线构建了一座哥特教堂3D博物馆,巴黎圣母院也在其中。

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而在去年11月,塔隆去世了。庆幸他没有看到自己深爱的巴黎圣母院因大火毁坏,他记忆中的巴黎圣母院依然是过去的巴黎圣母院,而我们十年后再见到的巴黎圣母院,或许就是基于塔隆10亿点数据“复刻”的巴黎圣母院。

科技融入文明保护

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从1992年温莎城堡火灾到2019年巴黎圣母院火灾,近30年内,10座人类重要的文化遗产出现损毁,除战争、地震等原因外,有6次都是由火灾导致。

将3D数据采集和VR技术等融入历史文明保护的做法,在早些年间就已经运用到不少艺术博物馆和历史遗迹中。

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2018年,巴西国家博物馆突发大火,近2000万件文物付之一炬,占总馆藏的90%,最终仅找回 1500 多块碎片。所幸从2016年开始,巴西国家博物馆就与Google Arts&Culture合作,通过高分辨率摄影、3D扫描和VR等技术,将博物馆和里面的藏品带到网上,全世界的用户只要在Google街景就能在线参考,还配有导览和展品解说。

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博物馆里少数像埃及木乃伊这样的珍贵藏品,因为事先进行了 3D 数据采集,有望「复活」。但大部分的藏品则没有数据,因此维基百科还曾通过社交媒体向游客征集拍摄的展品照片,希望能帮助焚毁的文物制作复制品。

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2016年,敦煌研究院就发布了首批30 个经典洞窟的高清数字化内容和全景漫游——数字敦煌,让每个人都能身临其境地探秘 1600 多年的莫高窟。通过实景摄影测量技术和数字扫描方法获取敦煌壁画图片,清晰度和还原度都比过去更高,也避免了随时间流逝胶片的褪色和模拟磁带的消磁等产生图像质量上的蜕变,还有图像复制当中的信息减损等。

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2018年,Arts&Culture和CyArk合作,用 3D 激光扫描技术记录记录世界各地的历史遗迹,并以 VR 的形式展示。目前 CyArk 对全球超过 200 座古迹完成了扫描工作,包括玛雅遗迹、罗马的庞贝城、德国的勃兰登堡门等,未来还有更多古迹和城市地标会加入其中, CyArk 的目标是扫描世界 500 个的遗迹。

文明无法“复刻”

正如著名的忒修斯之船悖论:如果忒修斯的船上的木头被逐渐替换,直到所有的木头都不是原来的木头,那这艘船还是原来的那艘船吗?

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数字化技术对历史遗迹的保护和修复来说确实意义非凡,但复刻出了它的模样,却无法真正意义上做到“还原”。

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巴西国家博物馆通过 3D 扫描和照片等数据复原藏品的做法就引起了大众争议,阿姆斯特丹博物馆馆长Taco Dibbits对此认为“复制品无法让你重温历史,因为它不是真的”。

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再比如,过去 20 年清华大学建筑学院团队一直在用数字化技术来还原圆明园的模样,人们对是否重建圆明园也争论了很久,要还原古典园林大作还是保留历史、警示世人,其中意义完全不同。

艺术史研究者 Nelson也曾表示:

“任何图片或 3D 扫描都无法捕捉庞贝壁画表面的纹理或尘土飞扬的气味,数字化的文物也无法进行 DNA 分析。”

Fute评论

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但凡毁坏的都会有替代品,破损的都会被修复,在技术的加持和热爱艺术且富有的大佬们的捐赠助力下,巴黎圣母院总有一天会与世界再相见。

据说大火之后骗子们都出来蹭热点敲诈了,网友们可一定要注意了。[手动狗头]

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