复活文物古迹的“黑科技”—三维激光扫描技术

历史上，1163年的3月24日，巴黎圣母院破土动工，历时182年于1345年全部建成。作为典型的哥特式教堂建筑和天主教巴黎总教区的主教座堂，巴黎圣母院具有很高的历史地位和价值。然而，在四年前的一场大火中，这座千年古迹被烧毁。

古建筑作为一个城市的重要文脉之一，不仅能代表这座城市的历史，更是一种文化精神的载体。但由于受到自然、人为等因素的影响，出现损坏甚至毁灭的现象，因此需要采取有效的修复和保护措施。

文化遗址如何得到有效的保护和保存？巴黎圣母院重建的关键得益于其三维模型存档。2015年，一位教授德鲁·塔隆（Andrew Tallon）通过激光扫描仪测量出十亿多个点为巴黎圣母院建立三维模型，创建了偏差只有约五毫米的建筑数字档案。

随着科学技术的发展，三维扫描技术越来越多被应用在遗址保护中，如古建筑、古城、雕塑、古墓等的数字化存档。我国莫高窟、布达拉宫、故宫博物院、军事博物馆等重要文物、古建筑都曾通过三维激光扫描进行过数字化保存和展示。

三维激光扫描技术在文化遗址保护中的应用原理如下：

- 三维激光扫描是一项测绘技术，扫描仪快速扫描物体，直接获取高精度点云数据，准确反应扫描对象的几何结构特征和纹理特征。

- 三维激光扫描技术能在不接触古迹的条件下，采集古迹表面大量密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，然后通过实景建模软件，复建出古建筑的三维模型及线、面、体等各种图件数据。

从测量方式上看，三维激光扫描技术可以以非接触的方式获取古迹的三维信息，不会对古建筑造成损伤。从效率成本上看，不需占用大量专业测量人员反复测量绘制图纸，不受光照影响，1分钟内完成单站全景扫描，依据点云建模，节约人力、时间成本的同时提升效率。从测量结果上看，三维激光扫描获取点密度和精度都非常高，一些复杂、不规则的古迹也适用，全方位获取现场情况“所见即所得”。

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