說到武義延福寺，自然會想起一張照片：林徽因在梁間探著頭，露出微笑。
1934年，梁思成、林徽因夫婦來到武義延福寺實地考察。自此之后，延福寺引起建筑學(xué)界的注意。要問林徽因在梁間干嘛？當(dāng)然是進行測量。
林徽因在延福寺梁架上 資料圖
自從1930年營造學(xué)社成立以來，學(xué)社成員們背著測量儀器，走過上百個縣市，考察散落古老土地上的建筑，進行了之一次現(xiàn)代科學(xué) *** 下的測繪記錄與研究，共完成測繪圖稿1898張，給后世留下珍貴詳實的資料。如今我們再去看那些泛黃的手繪圖紙，依然感嘆其精美；業(yè)界人士則震撼其數(shù)據(jù)的精確。
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90年過去了，科學(xué)突飛猛進，古建筑測繪也發(fā)展出了許多新科技與新 *** 。據(jù)了解，5月27日，金華市村鎮(zhèn)建設(shè)服務(wù)中心對接金華市測繪院，運用三維激光掃描、傾斜攝影、全景影像采集等技術(shù)，對100處歷史建筑測繪建檔，切實提高歷史建筑信息化、精細化管理能力。
傾斜攝影了解一下
這是個高溫天。上午10時，站在太陽下兩分鐘就已經(jīng)直冒汗，廖陳李和黃健雄卻得在烈日下站上半天。他們是市測繪院航測遙感所的工作人員，今天的工作是對浙師大三幢歷史建筑進行航拍。航拍是通俗說法，專業(yè)稱呼是：傾斜攝影。
什么叫傾斜攝影？
傾斜攝影并不是攝影的一個門類，而是測繪及三維建模的一項技術(shù)。所謂傾斜，可不是指無人機傾斜著飛，而是照相機鏡頭傾斜。以往的航拍測繪是使用一個鏡頭、以垂直角度拍攝，傾斜攝影使用了5個鏡頭，中間鏡頭垂直，旁邊4個鏡頭呈45度角，從東南西北同步拍攝。也就是說，它能同時從5個不同角度采集影像。傾斜攝影使前期數(shù)據(jù)采集效率和后期建模精度、完整度都得到了質(zhì)的提升，建模精度可以做到厘米級。
廖陳李在航拍現(xiàn)場
傾斜攝影的無人機是個大家伙，比我們平時看到用于航拍的無人機大多了。起飛之前，廖陳李要先進行一番設(shè)置，確定航拍范圍、布控制點、畫航飛區(qū)、設(shè)計航線、調(diào)整重疊率等等。“飛行高度100米，航帶25公里，航速一般在9米/秒之內(nèi)，拍照速度是1.3秒/張。”按下啟動鍵，飛機騰空而起，漸漸升高，變成空中一個小點。
炎炎夏日，露天作業(yè)的都盡可能避開高溫，對于他們來說，一天中最熱之時，從上午9時直到下午三四時，卻是航測的黃金時間，因為這個時間段太陽角度高，陰影小，成像效果好。
因為“大家伙”特別費電，一組電池只能飛半個小時，廖陳李預(yù)計，今天的飛行得換三組電池，最終可以得到一萬多張照片。這一萬多張照片輸入電腦，經(jīng)過一系列計算，就能生成一個可以進行旋轉(zhuǎn)瀏覽的3D實景模型了。
點云：可以精確到毫米
聰明的讀者看到這里會問：那歷史建筑的外立面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)怎么測量？飛機也不能在地上或者屋里飛啊。
這就需要另一項技術(shù)：三維激光掃描。
三維激光掃描主要利用的是激光測距的原理。根據(jù)專業(yè)解釋，當(dāng)激光射出并碰到物體反射回來，可以通過時間差來計算射出點到反射物體的距離。無數(shù)次向周圍發(fā)射激光并接受反射信號時，就可以獲得無數(shù)個周圍物體與發(fā)射點的相對距離。把這些信息導(dǎo)入電腦，可以根據(jù)距離模擬出無數(shù)個點的位置，這些點就像組成云的一個個小水滴一樣，組成了空間環(huán)境的模型，這就是點云。“通過點云可以確定房子整體的結(jié)構(gòu)信息、高度、尺寸等，能精確到毫米，就連房子外立面上的精細浮雕，也可以看得很清楚。”廖陳李說。
傳統(tǒng)的古建測繪要像梁思成、林徽因那樣爬上爬下，用直尺、角尺等工具，直接量取建筑物及其構(gòu)建的尺寸。相比之下，三維激光掃描可謂“快準狠”，具有快速、精確、多方位、“所見即所得”等特點，而且是非接觸式測量，被認為為古建筑測繪提供了具有革命性的 *** 。
為歷史建筑留下數(shù)字檔案
三維激光掃描、傾斜攝影再加上全景影像采集，這是歷史建筑測繪中的外業(yè)部分，也就是“測”。外業(yè)采集完成后，再交給內(nèi)業(yè)進行數(shù)據(jù)處理、建模和繪圖，包括平面、剖面、細節(jié)圖等等，最后為歷史建筑建立一份完整的數(shù)字檔案。
我在電腦上觀賞了3D模型，不禁感嘆于科技的神力。曹宅一口有孚井，建于清光緒年間。沒有看過有孚井實物的人，完全可以通過電腦里的3D模型，從各個角度細細欣賞，哪怕是井壁上的浮雕花紋，也可以放大后仔細觀看。
點云數(shù)據(jù)模型也很神奇，看起來具有透視效果，放大后會發(fā)現(xiàn)，這一面面墻、一根根柱子，全是由疏密不同的點組成。難道這就是新技術(shù)版的“聚沙成塔”？而且，模型還可以隨意“切割”，觀看不同剖面，并且，據(jù)此繪成一張張圖紙。
根據(jù)點云數(shù)據(jù)模型繪制的剖面圖
江健是市測繪院航測遙感所所長，也是本次歷史建筑測繪檔案編制項目負責(zé)人。他說，近幾年來，數(shù)字技術(shù)正越來越多地運用到以古建筑為代表的文化遺產(chǎn)領(lǐng)域，浙江的古建筑數(shù)字化測繪工作在全國算是走在全列，而在浙江省，金華是市本級里之一個給歷史建筑進行數(shù)字化測繪建檔的。
給歷史建筑建立數(shù)字檔案有什么好處？江健說，它為后續(xù)的保護提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考，也方便了各類研究者隨時隨地開展研究。而且，萬一將來需要對歷史建筑進行修復(fù)時，它提供了一個可靠的參考樣本。
典型的例子就是，巴黎圣母院火災(zāi)之后，修復(fù)工作提上日程。幸運的是，瓦薩大學(xué)藝術(shù)學(xué)院一位副教授已經(jīng)完成了對其的數(shù)字化精確測量工作，生成的模型能夠描述出巴黎圣母院最微小的細節(jié)，包括它的缺陷，誤差只有大約5毫米。
