實(shí)景三維技術(shù)再現壯美中軸線(xiàn)。

　　一條中軸線(xiàn)，撐起古都脊梁，串起一路風(fēng)景。然而，在實(shí)地探訪(fǎng)時(shí)，無(wú)論站在哪一個(gè)點(diǎn)位都無(wú)法一覽全局。實(shí)景三維系統彌補了這一遺憾，讓人們可以全方位領(lǐng)略中軸線(xiàn)的獨特神韻。

　　記者近日獲悉，借助數字技術(shù)，市測繪設計研究院已基本完成中軸線(xiàn)遺產(chǎn)核心區5.9平方公里范圍的三維實(shí)景建設，最終形成的實(shí)景三維中軸線(xiàn)將為中軸線(xiàn)遺產(chǎn)要素的監測和管理、保護與利用提供完整的空間數據底座。

　　零接觸 激光技術(shù)代替手工測量

　　清晨，天壇公園祈年殿外，安智明等一行5人抬著(zhù)沉重的設備箱，輕輕推開(kāi)院門(mén)。兩人固定好站式掃描儀，1人背上特殊的“雙肩包”，1人拿起小巧的手持設備……在默契的分工配合下，祈年殿的測繪工作正式開(kāi)始。隨著(zhù)激光掃描儀360度擺動(dòng)著(zhù)“大腦袋”，這座三重檐攢尖式建筑及周邊環(huán)境的三維空間數據都將被采集，并在電腦里真實(shí)再現。

　　安智明從業(yè)29年，如今是市測繪院首都功能核心區部副部長(cháng)。“過(guò)去的做法要先搭腳手架，爬上爬下用各種尺子手工測量，不僅對建筑本體有一定損傷，而且測繪速度慢、人力消耗大、測繪精度也低。”安智明介紹，如今運用三維激光掃描和貼近攝影測量等新技術(shù)，可以在不碰觸文物的前提下，就把文物建筑的每個(gè)構件都精細記錄和生動(dòng)表現出來(lái)，可謂“鳥(niǎo)槍換炮”。

　　據了解，測繪人員在掃描時(shí)設計了分區、分級的方案，按照場(chǎng)景內容、精度要求、數據獲取難易程度等進(jìn)行劃分。比如，對于祈年殿、皇乾殿等古建筑，采用站式掃描儀，能夠對結構尺寸、色彩紋理等進(jìn)行毫米級的精細記錄；對于文物細部，配合手持式掃描儀靈活測量；對于場(chǎng)區、園區等開(kāi)闊場(chǎng)地，使用更快捷的背包式掃描儀。

　　展神韻 數字技術(shù)讓中軸線(xiàn)“立起來(lái)”

　　祈年殿的測繪工作，大約需要兩周左右的時(shí)間。

　　掃描開(kāi)始后，生成的點(diǎn)云數據會(huì )直接導入軟件，進(jìn)行自動(dòng)拼接。“點(diǎn)云其實(shí)就是把物體都用點(diǎn)表示出來(lái)，形成了一團一團的點(diǎn)，像云一樣，每個(gè)點(diǎn)都帶著(zhù)坐標。”安智明向記者展示平板電腦上的實(shí)時(shí)掃描數據，測繪人員正是以此來(lái)檢查拼接精度，防止遺漏。“我們眼睛能看到的建筑表層都能掃到，每一處斗拱都能精細地表達，顏色、反射強度等特征信息也能保存下來(lái)。”

　　工作團隊更多的時(shí)間會(huì )投入到大量數據的后期處理、分析和建設上。市測繪院研發(fā)中心副主任閆寧介紹，實(shí)景三維中軸線(xiàn)的場(chǎng)景不僅要形似，更要神似，隨著(zhù)季節和氣候的變化，實(shí)景三維中軸線(xiàn)的自然景觀(guān)也會(huì )隨之發(fā)生變化。

　　“從紙質(zhì)地圖到數字地圖、實(shí)景三維產(chǎn)品，我們對中軸線(xiàn)的測繪越來(lái)越精細，也越來(lái)越生動(dòng)。”市測繪院大數據中心主任陶迎春說(shuō)，實(shí)景三維產(chǎn)品可以真實(shí)、立體地再現中軸線(xiàn)的壯美與震撼，讓中軸線(xiàn)“立起來(lái)”，還能追溯其歷史變革，帶來(lái)時(shí)代變遷的縱深感。

　　據悉，早在2020年，市測繪院就組織了一支200余人的技術(shù)團隊，率先對天安門(mén)地區各要素進(jìn)行了超精細化的測繪和三維建模；2021年8月開(kāi)始，又在市文物局等單位的委托下，搭建“實(shí)景三維中軸線(xiàn)”。截至目前，第一階段的北京中軸線(xiàn)居中道路、公共空間等系列遺產(chǎn)空間的實(shí)景三維建設已經(jīng)完成，包括永定門(mén)、鐘鼓樓、地安門(mén)內外大街等；第二階段的太廟、中山公園、景山公園、天壇公園是最后的四個(gè)節點(diǎn)，計劃在今年上半年全部完成信息采集與三維模型搭建。

　　促保護 新建筑可進(jìn)行三維場(chǎng)景模擬比照

　　市測繪院院長(cháng)牛銳表示，這套實(shí)景三維系統不只是對中軸線(xiàn)進(jìn)行物理空間的再現，更重要的是有豐富的應用場(chǎng)景。比如，中軸線(xiàn)周邊若要新建建筑物，其體量、形態(tài)、高度與風(fēng)貌是否會(huì )影響景觀(guān)視廊與城市天際線(xiàn)？可以直接把方案放到三維場(chǎng)景里進(jìn)行模擬、比照，非常直觀(guān)高效。

　　實(shí)景三維系統的搭建為沉浸式體驗中軸線(xiàn)提供了可能。觀(guān)眾可化身雨燕凌空飛躍中軸線(xiàn)、穿越時(shí)空感受城市變遷，還能拿起放大鏡察看建筑細部，甚至在天氣模擬中感受銀裝素裹的故宮。

　　實(shí)景三維系統最重要的價(jià)值還是應用于中軸線(xiàn)的遺產(chǎn)保護。今年1月，《北京中軸線(xiàn)保護管理規劃(2022年—2035年)》重點(diǎn)提出要高標準建立遺產(chǎn)監測系統。而最終形成的實(shí)景三維中軸線(xiàn)，將為中軸線(xiàn)遺產(chǎn)要素的監測和管理、保護與利用提供一套完整的空間數據底座。