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巴黎圣母院5年内修复:这些技术大展身手 大疆的无人机也上场了!   分享到:

昨天,巴黎圣母院(the Notre Dame)大火的视频牵动了全人类的关注。不少人纷纷扼腕感叹“卡西莫多不仅失去了心爱的姑娘,也失去了他心爱的钟楼”。

而更糟糕的消息是,因为劣质材料,以及哥特式建筑精巧却难以承力的特色,什么高压水枪、消防飞机通通不敢用,万一弄不好,整个建筑都将坍塌碎裂。专家还表示“不可能完全复原”:火灾导致石头产生裂缝或变粉末,近千年历史的数百年中世纪木质顶木材,烧毁后难再寻觅。人们也纷纷惋惜自己再也难见这座闻名建筑的真容。

但幸运的是,科技可能可以在这场灾难的救援和修复中发挥很大作用。有哪些技术会被用在其中?

无人机

巴黎消防员使用大疆无人机(DJI)追踪巴黎圣母院火灾的进展并找到瞄准消防水带的最佳位置。通过在圣母大教堂上空放飞DJI Mavic Pro和Matrice M210无人机,消防员能够获得驯服火焰的基本数据。

DJI Mavic Pro

DJI Matrice M210

巴黎圣母院因遭受摧毁屋顶,尖顶,彩色玻璃窗和管风琴的火灾而严重受损。警方称这起火灾可能是一起事故,可能是由于正在进行的翻新工程造成的。

消防队发言人Gabriel Plus告诉当地媒体,这些无人机有助于拯救大教堂的结构。Gabriel Plus在接受法国信息采访时说,这些无人机帮助官员做出决定,从而在关键时刻拯救了大教堂的两座钟楼。

“无人机让我们能够正确使用我们拥有的东西。”据DJI公共安全整合总监罗密欧·杜塞尔(Romeo Durscher)称,消防队员还依赖Mavic Pro的可见光摄像头和光学和电子变焦镜头。

Romeo Durscher与大疆方面都表示,就他们所知,消防员并没有使用热像仪,尽管在这种情况下热能技术肯定会有所帮助。热成像摄像机在最近的技术中变得越来越有用,例如军用版HoloLens和Parrot用于其折叠式四轴飞行器的新型热凸轮附加装置。

通常情况下,无人驾驶飞机不允许在巴黎飞行并进行地理围栏以防止任何飞行。该公司向The Verge证实,大疆获批解除了这些限制,以配合当局的目的。任何无人机操作员都可以请求解锁地理围栏,但他们可能需要凭据来解锁特别高风险的区域。

这些无人机是从法国的文化和内政部借来的,因为消防队员仍然没有自己的无人机。

人工智能(AI)

AI能够收集温度、气体和其他危险信号的相关数据,让消防人员更准确地对火场情况进行综合评估,并引导救火队员在执行任务时安全地通过火场。

由NASA喷气推进实验室和美国国土安全部联合开发的新型AI系统——AUDREY可以对消防活动进行指导,有望提高救火效率,降低人员伤亡。AUDREY利用物联网技术,将众多消防设备和传感器信息实现无线交互。在消防员衣服中的可穿戴传感器可以获取GPS位置信息,其他房间的热量信息、危险化学品和气体成分信息,以及卫星图像等等。

灭火机器人(extinguisher robot)

Gabriel Plus表示,大教堂内还使用了“灭火器机器人”,使消防员能够扑灭火焰而不会危及生命。

后期修复:激光扫描建模与VR

法国总统马克龙已经承诺要在5年内重建、修复这座复杂的哥特式大教堂,但重建工作不会很轻松,可能需要花几年甚至几十年的时间。

早在2015年,有一个叫安德鲁·塔隆(Andrew Tallon)的艺术历史学家,通过激光扫描生成数十亿数据,将巴黎圣母院的全景及内部结构完整保留下来。塔隆的扫描技术,不仅可以为你还原一个数字版的大教堂,还足以为大教堂做出一个小型的3D打印,从顶部的花纹到楼梯间的内部,再到人们看不到的隐藏空间,每一个细节都与原来的大教堂别无二致。10亿个数据点中,每个点云数据,除了包含几何位置外,还含有颜色信息、分类值、强度值、时间等信息。基于数字化建模留下的数据,成为了巴黎圣母院重建与“复活”的蓝本。

三维激光扫描利用激光测距技术,可以精确地(1-2mm精度)、快速地(每秒测量数十万个点)获取建筑的三维几何信息。目前已被应用于古建筑的测量、复原领域,我国莫高窟等重要文物都曾经通过三维激光扫描进行过数字化保存和展示。

其实前几年就有一些机构开始开始对巴黎圣母院进行3D数字化重建工作,比如由两名艺术史和考古学教授发起的Mapping Gothic France项目,旨在研究哥特式建筑而设立,将世界上著名的哥特式建筑通过3D数字扫描完整立体地呈现在网上。

Google Arts&Culture还和巴西国家博物馆合作,通过高分辨率摄影、3D扫描和VR等技术,将博物馆和里面的藏品带到网上,全世界的用户只要在Google街景就能在线参考,还配有导览和展品解说。

目前困难缠身的法国是否能在5年内修好巴黎圣母院是个未知数,但好在法国维修古迹经验丰富,同时保存有大量关于巴黎圣母院的资料图纸。同时这一行动获得了全球各界的踊跃捐款,欧盟更是呼吁欧洲26国共同参与巴黎圣母院的重建工作。







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