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用十亿数据+BIM技术还原巴黎圣母院

返回列表 来源:上海松昊钢结构有限公司 浏览:346 发布日期:2019-04-17

即使这一生没去过巴黎的人,也都曾在中学课本上了解过维克多·雨果笔下的巴黎圣母院。

这座塞纳河畔辉煌雄伟的教堂,始建于1160年,花了整整一百年时间,才在1260年完工,距今约760年历史。

甚至在电影《爱在黄昏落日时》的那句经典台词:“你相信巴黎圣母院有一天会消失吗?”,圣母院作为巴黎永恒的地标,还成为了感情忠贞不渝的象征。不会有人真能想象,巴黎圣母院会有消失的一天。

然而巨大的灾难在巴黎当地时间15日下午6:30(约北京时间160:30)降临。正搭起脚手架进行维修工程的巴黎圣母院遭遇大火,滚滚浓烟遮蔽了塞纳河畔的天空。

火势蔓延速度很快,难以控制。在紧张围观的人群注视下,巴黎圣母院标志性的尖顶被烧断,坍塌倒下。

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法国总统马克龙也紧急打断了正在进行的重要电视讲话,为法国人通报火灾最新情况。

 马克龙表示,“圣母院的火焰吞噬了巴黎,而激动的情绪席卷了整个法国。此时此刻我感到很痛心,我们每个人的内心都有一小部分被大火烧掉了。”

根据旅法华人朋友对每日经济新闻记者的翻译口述,法国当地电视主持人在现场直播中表示,预计圣母院重修至少需要8-10年时间,在此期间不会对外开放。

也就是说,在今后十年内去巴黎的游客,将无缘感受这座教堂辉煌的艺术。

马克龙也发誓要重建大教堂,并表示他将寻求国际帮助。他说,周二将启动全国筹款活动,并呼吁全球协助这项工作。马克龙告诉记者。“我们将重建巴黎圣母院,因为这是法国人所期待的,因为这是我们的历史,这是我们的命运。”

十亿点云数据“重建”巴黎圣母院

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重建巴黎圣母院绝不是一件容易的事情。但是,与一个世纪前被火烧的圆明园相比,巴黎圣母院依然是幸运的。

据《国家地理(National Geography)》的报道,早在2015年,艺术历史学家安德鲁·塔隆就曾利用激光扫描,非常精确地记录下了这一哥特式大教堂的全貌。

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这一次精准的激光扫描耗时数年,扫描点囊括了大教堂内外的50多个地点,对圣母院内的每一个细节都进行了多次扫描、数据反传,最终收集了超过10亿个数据点。

说明: https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/wc7YNPm3YxUGhvaDyH7QRhhROY4Q8ged93EnzDe8FvdHACxsibUIcY8JmmJD5ZwB9WicD9bL4sPm9ZcKmeUZlLbQ/640?wx_fmt=gif&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1说明: https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/wc7YNPm3YxUGhvaDyH7QRhhROY4Q8ged8BxicEQwDghvftxFtiaXegiafbAINMJCicXXKp5MguNUMQaIHsNS47HEsQ/640?wx_fmt=gif&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1

目前,尽管现实中的大教堂已经无法恢复,但被数字化的“巴黎圣母院”仍然精确地留存在人类世界。而通过这一数据留存,重建巴黎圣母院成为可能,后人也仍然可以一览它曾经的雄伟。

说明: https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_gif/wc7YNPm3YxUGhvaDyH7QRhhROY4Q8gedRdVzONS6I4LvLOFdcCPVswl8T9K5Rwk4egnCoibVb1T5lS9wyR8W9RA/640?wx_fmt=gif&tp=webp&wxfrom=5&wx_lazy=1

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长期以来,用于测量中世纪建筑的工具几乎与建筑本身一样古老:铅锤、绳子、尺子和铅笔。使用它们十分繁琐,耗时且容易出错的。

而激光扫描具有精确的精度,不会遗漏任何东西。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,每个点成为照片中该位置的像素的颜色,累计创建大教堂三维图像,可精确到5毫米。因此,最后得出的全景照片非常准确。

说明: C:\Users\admin\Documents\WeChat Files\sh67159818\FileStorage\Temp\e3d98e560c60065fbb02e394437f4dca

 

 

 

点云扫描剧院的每个细节

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合并点云数据并导入BIM软件ARCHICAD中呈现的 模型©CÉH


 

 

关于主礼堂和阁楼空间的具体点云细节

 

ARCHICAD 中完成同样的细节建模



 

 

通过Trimble RealWorks显示的点云数据

整个项目文件的大小已经超过了50GbARCHICAD 对于建模过程来说十分重要。使用GRAPHISOFTBIMcloud可极大地便利文件管理工作,协助快速访问文件。

 

关于截面视图的最终ARCHICAD模型

 

模型开发

建筑物的3D模型分析需要以其2D测量规划为基础。这种2D材料可通过点云数据进行改善和增加。几乎所有的几何图形都可以通过ARCHICAD完成建模。有一些十分复杂的元素,比如雕像,可用其他软件进行创建,然后再作为三角3D表面(网格)导入至ARCHICAD中。这些元素的多边计算值很高,所以我们可以在最后阶段将其添加到模型中去。

ARCHICAD模型中所示的雕像立面

 

建筑师们在面临此种情况时遇到的最大问题就是硬件容量。点云文件和模型文件所占的内存都很大,因此这对于文件管理来说是一个不小的挑战。可利用图库和图层管理的一些技巧来缩小文件,有利于简化模型处理过程。另一个较为关键的点就是节省作为目标对象的冗余元素以缩小文件,使2D导航更加顺畅。根据这种方式,一个对象可按需求进行多次放置,而无需进行多种变化或使用其他元素。当然,这无法减少多边计数,因此模型的3D表现也不会受到影响,但它确实会影响文件的大小及其2D处理。可通过用简单的2D符号表示对象来改善模型处理方式。

 

最终ARCHICAD模型的渲染立面

但愿十年之后,我们会收到这样一则消息:

“巴黎圣母院十年后完成重修,玫瑰花窗重现。”