當?shù)貢r間4月15日傍晚，法國巴黎圣母院突發(fā)大火，標志性塔尖坍塌嫂藏，整座建筑損毀嚴重。如何重建這座歷經(jīng)800多年風雨的大教堂成為人們目前關(guān)心的話題喻谭。

△圖片來源于網(wǎng)絡

好消息是峻胞，美國瓦薩學院藝術(shù)史教授安德魯·塔隆(Professor Andrew J. Tallon)，利用激光掃描技術(shù)全面掃描了巴黎圣母院并進行了數(shù)字化的保存关带，這或?qū)橹亟ㄌ峁┮罁?jù)侥涵。據(jù)《光明日報》引用美國《國家地理雜志》的報道稱，安德魯·塔隆專攻哥特式建筑的藝術(shù)史宋雏，他首次利用激光掃描技術(shù)深入研究了巴黎圣母院的結(jié)構(gòu)芜飘，并將搜集完的數(shù)以十億計的光點放在三維圖像里，畫上線條磨总，然后再和實地拍攝的全景照片結(jié)合嗦明，經(jīng)過上色、加光影效果等步驟蚪燕，建立非常逼真準確的巴黎圣母院三維模型娶牌。

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據(jù)專家介紹，三維激光掃描技術(shù)為文物的修繕馆纳、復原提供了可靠的技術(shù)支撐诗良。它速度快汹桦、質(zhì)量高、信息豐富鉴裹、屬于看到即可的非接觸式測量舞骆，有益地保護了被測文物。其高精度的點云數(shù)據(jù)能為古建筑保護研究建立完整窜抽、準確相彼、永久的數(shù)字檔案，并在此基礎上重建已經(jīng)不存在的传起、或者被毀壞的歷史遺跡挚雾，再現(xiàn)文物原貌。這項技術(shù)的應用在很大程度上免除了文物損壞掺挺、消失后的“后顧之憂”钩氓。

維爾茨堡大學哲學院也將這項技術(shù)使用在埃及挖掘現(xiàn)場。通過利用ZEISS COMET掃描儀來記錄和評估考古發(fā)現(xiàn)狰丝。

3D數(shù)據(jù)打開新知識的大門

長久以來织刹，維爾茨堡大學一直在反復思考是否要啟用光學測量設備。通過市場調(diào)研他們發(fā)現(xiàn)ZEISS COMET掃描儀較符合他們的要求化团，特別是其便攜性和緊湊性佛岛。”

我們的選擇在實踐工作中得到了驗證：維爾茨堡大學的博物館內(nèi)有一批古董收藏品辐荷，其中包括陳列的希臘花瓶键袱。“將這些收藏品數(shù)字化的難度頗高摹闽，因此我們在選擇時要求掃描儀廠商證明其設備具備應對這一挑戰(zhàn)的能力蹄咖。”“顯然付鹿，ZEISS COMET掃描儀比較符合我們的要求澜汤，特別是它的便攜性和緊湊性《尕遥” 維爾茨堡大學哲學院IT部門經(jīng)理Johannes V?thjunker說到俊抵。

“花瓶高反光黑色部分的測量工作相當棘手，但蔡司3D掃描儀憑借優(yōu)異的性能實現(xiàn)了精確測量坐梯』栈澹”這一切都歸功于其高光強度和快速攝像的優(yōu)勢。即使在嚴苛條件下吵血，該系統(tǒng)也能提供準確的3D數(shù)據(jù)馏段。維爾茨堡深信其做出了正確的選擇。

2017年3月践瓷，這款緊湊便攜的3D掃描系統(tǒng)在埃及埃德夫神廟成功通過了首次重要應用測試亭颈。“神廟的屋頂仍然完好叶刮，內(nèi)殿房屋大致保存完整悠蹬，從理論上而言這些都為掃描工作提供了有利條件。但是搓捅，神廟地面上用于給游客照明的熒光燈造成了一定程度的障礙跛拌，”負責指揮埃德夫神廟挖掘工作的維爾茨堡大學埃及古物學教授Martin Stadler表示。

在十天的時間內(nèi)铆性，Martin及其團隊對神廟內(nèi)一間大小為5x5米却痴，高約9米的房屋進行了3D數(shù)據(jù)采集工作。墻上布滿了描繪儀式場景的平浮雕和象形銘文跨溺。整體裝飾紛繁復雜漩判，由能工巧匠繪制〕屯叮“借助ZEISS COMET掃描儀摘沥，不僅實現(xiàn)對房間的準確測量，而且提供包含浮雕準確信息的數(shù)據(jù)集兄存，”Stadler說道熊镣。

這些數(shù)據(jù)可用于確定各個組成部分的準確高度以及完成了多少工作。過去僅能通過拍照留存募书，但是現(xiàn)在高度準確的3D數(shù)據(jù)開辟了全新的可能性绪囱。Stadler說道“我相信這些數(shù)據(jù)能夠為我們提供特定考古問題的答案，幫助我們確定不同浮雕制作的時間莹捡，甚至確定它們是在什么世紀完成鬼吵。”

這將是探索神廟的一個重要進步道盏，因為直到現(xiàn)在而柑，我們僅能使用示意圖進行工作。銘文上的內(nèi)容只能采用印刷象形文字再現(xiàn)這些元素荷逞∶娇龋“這非常遺憾，因為神廟建造的時期种远，即公元前237和57年間涩澡，象形文字進化不少。細節(jié)對于文字了解非常重要坠敷⌒谘模”

從3D數(shù)據(jù)到3D打印

“理想情況下，我們將能創(chuàng)建整個神廟的3D掃描数屁，并從其它類似神廟獲得相同數(shù)據(jù)以作比較片侧。這將推動諸多考古調(diào)查希咒。”Martin教授對未來充滿希望：“我們甚至可以在3D打印中使用3D數(shù)據(jù)微悬。換言之顺良，我們能在博物館中再現(xiàn)神廟的浮雕和關(guān)鍵場景，或者在學生展覽中展示它們沙诅。例如些栅，我們可以嘗試對已褪色許久的顏色進行恢復〔菀牵”通過現(xiàn)代技術(shù)嘗試將原始浮雕中缺少元素復原并制作成3D模型至沸。

尼羅河沿岸的極端條件

ZEISS COMET的使命遠未結(jié)束。沿著尼羅河一路向下前往Zagazig小村莊振害。在那里盖扔，維爾茨堡大學埃及古物學術(shù)委員Eva Lange博士正等著與團隊會面。她領導這里的挖掘工作闷旧，但在測量中遇到了一些難題长豁。這是一個截然不同的任務：現(xiàn)在團隊面臨的是毀壞的神廟，這意味著許多浮雕散落在現(xiàn)場附近忙灼，并可能遭到了一定的破壞匠襟。

“我熟悉3D掃描方法，因為當我們與另一測量師在這里工作時已經(jīng)獲取3D數(shù)據(jù)该园，當時也使用了蔡司設備酸舍，它為我們的工作提供了便利，”Lange說道里初。

挖掘現(xiàn)場的實際情況比埃德夫神廟更加復雜：氣候不僅對石塊表面造成嚴重損壞啃勉，而且增加了工作難度。強烈的陽光使得在沒有帳篷的情況下根本無法進行掃描双妨。此外淮阐，當?shù)氐膹婏L使得團隊在大多數(shù)時間無法在室外工作。惡劣的環(huán)境不僅會影響測量結(jié)果刁品，還有可能造成人員傷害泣特，所以當?shù)丶夹g(shù)專家Johannes V?thjunker想出了一條權(quán)宜之計：在大篷車中掃描細小部分。

但是由于挖掘現(xiàn)場靠近通過城市的主干道凡宅，每當卡車經(jīng)過時谆威，我們需要應對由此引起的振動，此時ZEISS colin3D數(shù)據(jù)捕獲軟件的振動檢測功能提供了很大的幫助钓闲，及時檢測并發(fā)現(xiàn)不精準數(shù)據(jù)婉饼。

在Zagazig工作期間使用3D掃描儀的主要優(yōu)勢在于，它能通過掃描的浮雕塊虛擬重建神廟的各個部分。這意味著團隊能“重新利用”許多浮雕塊序敷。換言之撬彭，并不是掃描完整的墻，而是將各個浮雕置于一些較老的雕像或結(jié)構(gòu)元素上方锤镀±迪啵“尼羅河三角洲沒有采石場，在建造神廟的公元前一世紀初手索，埃及統(tǒng)治者開始限制進入尼羅河谷的采石場。這也是他們使用老神廟和雕塑的原因酣婶。將老神廟和雕塑拆毀唱枝，拆毀后的光滑平面覆蓋著浮雕，然后再重復利用的石塊砌筑比驻，”Eva Lange博士解釋說该溯。

未來的遠大計劃

這些情況使得重建神廟十分復雜，部分原因在于一些重達幾噸的石塊别惦”奋裕“在電腦屏幕上重建神廟則容易得多，因為我們可以看到哪些元素融合在一起掸掸，再數(shù)字化世界我們將其變?yōu)楝F(xiàn)實氯庆。捕獲3D數(shù)據(jù)意味著我們可以重建石塊不同側(cè)的所有浮雕，并了解它們制作的時間扰付。然后堤撵，我們會向公眾展示石塊是如何裝飾以及它們是如何融合在一起∮疠海”

我們還將測量約1,000塊Tell Basta神廟石塊实昨，其中一些長寬皆達數(shù)米⊙喂蹋“我們第一件要做的事情是搭建一個足以裝下它們的帳篷荒给。我們需要不斷調(diào)整我們的設備，從而能夠更準確掃描他們候榨，”Johannes V?thjunker解釋道哗缀。

“憑借ZEISS COMET提供的快速測量使我們能一天完成一塊石頭的測量任務∠裕”但是即使按照這樣的速度胃宰，整個測量工作仍將花費許久的時間。

不論如何饲骂，在維爾茨堡大學垦适，人們都對蔡司3D掃描技術(shù)所提供的高質(zhì)量測量結(jié)果感到震撼。蔡司3D掃描系統(tǒng)即使在惡劣的環(huán)境條件下也能提供出色的數(shù)據(jù)質(zhì)量旋逛。這也是計劃啟動多個歷史建筑和文物3D數(shù)字化項目的原因矛塑，并有望提供新發(fā)現(xiàn)和經(jīng)驗析口。“我們非常期待蔡司的又一次創(chuàng)新媳厕÷夜椋”

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