歷時5年,巴黎圣母院終于重生了! 重建后的內部景觀,再次閃爍著這座歷經數百年哥特式建筑的光輝。 就連馬斯克本人轉發(fā)視頻,驚嘆巴黎圣母院已完成修復。 2019年4月15日,一場突如其來的大火摧毀教堂尖頂,震驚了全世界。圍觀的路人默默注視,有的人甚至發(fā)出「我們一部分的文化靈魂在燃燒」的感慨。 當時,法國政府迅速制定了目標,誓要5年內重建巴黎圣母院。 據稱,這場毀滅性的災難動員了250多家公司,2000多名工匠,斥資約7億歐元(53億元)。 這場重建還多虧了AI,科學們對損壞的建筑進行3D數字建模,并通過模擬去設計方案,還有無人機提供復雜的內部視圖等等。 涅槃重生后的巴黎圣母院,即將在12月7-8日正式對外開放。屆時,所有人將會見證到古老工藝與尖端科技的完美融合體。 重建巴黎圣母院,3D數字孿生 《國家地理》最新報道中,獨家揭秘修復后巴黎圣母院的內部。 巴黎圣母院被大火摧毀的地方不僅有尖頂,還有拱頂部分區(qū)域塌陷,以及屋頂,尖角閣的損壞。如下圖中紫色、黃色、紅色區(qū)域所示。 據統(tǒng)計,整個屋頂的修復使用了2400棵橡樹,內部2000多座雕塑和裝飾物也進行了重建。 在大火發(fā)生后不久,法國向全球建筑師發(fā)出征集設計方案的邀請。 值得一提的是,曾在2018年11月去世的Vassar College藝術學院副教授Andrew Tallon,在其生前便完成了對巴黎圣母院的掃描工作,各個角度的建筑全景、3D和細節(jié)圖片。 Andrew Tallon在實地考察 為了快速重建,知名設計軟件巨頭Autodesk被請來開發(fā)巴黎圣母院的數字模型。 在那時,諸如現(xiàn)代建筑信息模型(BIM)軟件、強大云計算等技術加持下,建筑師、工程師能夠開啟對教堂和周邊區(qū)域3D數字模型的搭建。 Autodesk的CEO Andrew Anagnost稱,3D建模能夠讓你真正理解建筑物的內部結構和構造。 他們耗時一年多,建模出12000個對象、超30000平方米的石墻、超3900平方米的鉛制屋頂,以及186個教堂拱頂。 緊接著,又有一家設計公司Art Graphique et Patrimoine(AGP)參與了這場重建。因AGP在教堂被燒毀前曾對其內部大部分結構,進行了詳細的數字掃描。 AGP聯(lián)手Autodesk再次對現(xiàn)場進行了重新掃描,以了解火災對建筑造成的變化。 然而,這是一個極其復雜的過程。 現(xiàn)場工作人員使用激光和攝影設備去捕捉教堂的點對點3D幾何結構,同時還需遵守相關的嚴格規(guī)定。 激光掃描點云數據,再構建巴黎圣母院的虛擬模型 隨后再將捕捉到的數據點,轉換成詳細的形狀和對象,并精確到單塊的建筑石材。 由此,專家們才能清晰看到建筑物是否在火災中出現(xiàn)位移情況,這在規(guī)劃重建過程中,對評估穩(wěn)定性問題至關重要。 Autodesk副總表示,僅將這些點轉化成可以使用的對象,大約花費了一年的時間。 通過將兩個不同數據集組合在一起,工程師們不僅能看到屋頂的破損支出,還能看出主體結構是否發(fā)生了位移。 3D建?梢砸1-2mm精度、每秒測量數十萬個點獲取建筑的三維幾何信息。 整個主體建模完成后,項目中建筑師和工程師可以使用這個3D模型做各種工作。 比如,模擬重建教堂的不同照明方案,詳細規(guī)劃如何在教堂所在的巴黎小島上放置卡車、起重機和其他設備。 AI還原古代遺跡 除此以外,AI在幫助修復古跡,還能做到什么呢? 曾在2020年,一家著名旅游公司Expedia通過征集,讓藝術家將世界七大建筑奇觀重建,并還原成他們當初的樣子。 這七大建筑分別是,納什維爾的帕特農神廟、朱庇特神廟、英國尼克城堡、埃及的盧克索神廟、墨西哥太陽金字塔、科巴大金字塔。 帕特農神廟 無一例外的是,這七個建筑不是殘缺,就是大面積被損換,得以AI才重塑出所有人看不到的建筑。 從技術層面上講,AI在在古老建筑修復領域主要涉及兩步:高精度成像的無人機技術,基于3D模型的AI數字化修復。 正如巴黎圣母院一樣,構建3D數字模型之前,需要以高精度圖像作為基礎。 無人機能夠對建筑的斷壁殘垣進行拍攝,無論是局部還是整體,都需要精確成像。 甚至,某些破損的地方,研究人員還需要進行樣本采集和標定。 科巴大金字塔 有了一切圖像數據之后,AI就會進行數字化虛擬修復,在殘存的建筑圖像上生成3D的修復效果。 目前,解決方法包含許多算法,比如視覺特征抽取與索引、相機參數恢復、幾何模型網格生成、深度神經網絡2D或3D模型訓練、紋理合成等等。 鐘聲再次響起,內部修建樣貌 11月8日,巴黎圣母院北鐘樓再次敲響了鐘聲,這一聲跨越了5年的時間。 八枚鐘依次敲響,鐘聲持續(xù)了約5分鐘。 修復的幕后團隊正在進行全面的深度清潔,為即將盛大的開幕做準備。 圣母院的中殿修復的樣貌。 中殿中座椅和禮儀家具已擺放整齊。 閃閃發(fā)光的玫瑰窗。 已經修復完成的巴黎圣母院整體外觀如下。 參考資料: https://x.com/elonmusk/status/1859593835535331439 https://www.forbes.com/sites/tonybradley/2024/11/21/restoring-notre-dame-a-triumph-of-art-innovation-and-resilience/ https://www.fastcompany.com/90881189/digital-modeling-restoring-notre-dame-cathedral https://www.nationalgeographic.com/history/article/notre-dame-cathedral-restoration-reopening 本文來源:硅兔賽跑 |
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