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浴火五年，800余歲巴黎圣母院重生！馬斯克激動轉(zhuǎn)發(fā)

硅兔賽跑 整合編輯：太平洋科技 發(fā)布于：2024-11-26 15:48

歷時5年，巴黎圣母院終于重生了！

重建后的內(nèi)部景觀，再次閃爍著這座歷經(jīng)數(shù)百年哥特式建筑的光輝。

就連馬斯克本人轉(zhuǎn)發(fā)視頻，驚嘆巴黎圣母院已完成修復(fù)。

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(dāng)時，法國政府迅速制定了目標，誓要5年內(nèi)重建巴黎圣母院。

據(jù)稱，這場毀滅性的災(zāi)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(xué)們對損壞的建筑進行3D數(shù)字建模，并通過模擬去設(shè)計方案，還有無人機提供復(fù)雜的內(nèi)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(shù)字孿生

《國家地理》最新報道中，獨家揭秘修復(fù)后巴黎圣母院的內(nèi)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(jù)統(tǒng)計，整個屋頂?shù)男迯?fù)使用了2400棵橡樹，內(nèi)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(shè)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(shù)學(xué)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(shè)計軟件巨頭Autodesk被請來開發(fā)巴黎圣母院的數(shù)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(shù)加持下，建筑師、工程師能夠開啟對教堂和周邊區(qū)域3D數(shù)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(nèi)部結(jié)構(gòu)和構(gòu)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(shè)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(nèi)部大部分結(jié)構(gòu)，進行了詳細的數(shù)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(zāi)對建筑造成的變化。

然而，這是一個極其復(fù)雜的過程。

現(xiàn)場工作人員使用激光和攝影設(shè)備去捕捉教堂的點對點3D幾何結(jié)構(gòu)，同時還需遵守相關(guān)的嚴格規(guī)定。

激光掃描點云數(shù)據(jù)，再構(gòu)建巴黎圣母院的虛擬模型

隨后再將捕捉到的數(shù)據(jù)點，轉(zhuǎn)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(zāi)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(guān)重要。

Autodesk副總表示，僅將這些點轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)集組合在一起，工程師們不僅能看到屋頂?shù)钠茡p支出，還能看出主體結(jié)構(gòu)是否發(fā)生了位移。

3D建�？梢砸�1-2mm精度、每秒測量數(shù)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(shè)備。

AI還原古代遺跡

除此以外，AI在幫助修復(fù)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(shù)家將世界七大建筑奇觀重建，并還原成他們當(dāng)初的樣子。

這七大建筑分別是，納什維爾的帕特農(nóng)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(nóng)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(shù)層面上講，AI在在古老建筑修復(fù)領(lǐng)域主要涉及兩步：高精度成像的無人機技術(shù)，基于3D模型的AI數(shù)字化修復(fù)。

正如巴黎圣母院一樣，構(gòu)建3D數(shù)字模型之前，需要以高精度圖像作為基礎(chǔ)。

無人機能夠?qū)ㄖ臄啾跉堅M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(shù)據(jù)之后，AI就會進行數(shù)字化虛擬修復(fù)，在殘存的建筑圖像上生成3D的修復(fù)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(shù)恢復(fù)、幾何模型網(wǎng)格生成、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)2D或3D模型訓(xùn)練、紋理合成等等。

鐘聲再次響起，內(nèi)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(fù)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(fù)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(jīng)修復(fù)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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