W 2015 roku historyk i jednocześnie pasjonat technologii, Andrew Tallon, wykorzystując urządzenia laserowe zeskanował od wewnątrz i z zewnątrz katedrę Notre Dame. W efekcie powstał precyzyjny model 3D obiektu. Ma on ponad miliard punktów danych i stanowi prawdopodobnie najlepszy wzorzec, który może być wykorzystany w planowanej odbudowie katedry.

Pożar 850-letniego budynku relacjonowany był i komentowany na bieżąco w mediach. Chociaż wiele osób mówiło przy tym o końcu epoki, okazuje się, że to ostatnie tak szybko nie nastąpi. Plany odbudowy kościoła zapowiedział prezydent Macron, zaś w ich realizacji pomóc może pasja nieżyjącego już historyka architektury Andrew Tallona. W ostatniej dekadzie utworzył on modele 45 różnych obiektów, głównie sakralnych, w tym również Notre Dame. Dzięki nim dysponujemy dzisiaj bardzo dokładnymi i jednocześnie aktualnymi danymi odwzorowującymi uszkodzony przez pożar budynek.

Jak wykonano model katedry?

Tallon podczas swoich prac korzystał z technologii skanowania laserowego, która jest znana w przemyśle oraz budownictwie od lat i ciągle doskonalona. W uproszeniu: urządzenie laserowe „przemiata” przestrzeń, rejestrując czas, w jakim promieniowanie lasera dociera do celu i powraca do skanera. Odbywa się to punkt po punkcie (choć bardzo szybko) i jest praktycznie jedyną tak precyzyjną oraz wydajną metodą skanowania dużych obiektów. „Jeśli wykonałeś swoją pracę prawidłowo, to budynek zeskanowany będzie z dokładnością do pięciu milimetrów” – mówił Andrew Tallon.

W przypadku Notre Dame konieczne było wykonanie w skanów w ponad 50 miejscach wewnątrz i na zewnątrz katedry. W każdym z nich ustawiany był skaner laserowy, który tworzył „chmurę punktów” – cyfrowych danych opisujących przestrzenną lokalizację obiektów. Sumarycznie takich punktów powstało ponad miliard.

O ile chmura to jedno, o tyle konieczne było ich powiązanie z realnymi elementami i częściami budynku, tak aby można modelem zarządzać i odpowiednio go poprawnie wyświetlać. W tym celu Tallon wykonywał sferyczne fotografie skanowanych miejsc, które pokazywały to samo, co zeskanowane punkty – tyle że w formie dwuwymiarowego obrazu. Następnie punkty (dane) były mapowane, dodawano im również odpowiednią informację o kolorach, tworząc z pozornie chaotycznej chmury bliski realiom model obiektu.

“Nie można po prostu przelecieć helikopterem nad budynkiem i go zeskanować. Trzeba się dostać się do wszystkich miejsc, gdzie tylko można: na szczyt dachu, do skarbca, do klatek schodowych, wszystkich ukrytych przestrzeni, których ludzie na co dzień nie widzą” – stwierdził John Ochsendorf, inżynier MIT, który korzystał z modeli Tallona. Warto dodać, że skanowanie laserowe doprowadziło też do odkrycia ciekawych faktów dotyczących Notre Dame – m.in. związanych z nieregularnościami w budowie zachodniej części budynku.

Co wymaga odbudowy?

Jest to oczywiście część dachowa, w tym iglica katedry. Ta ostatnia została zbudowana w 1860 roku i podczas pożaru zawaliła się jako pierwsza. Jeżeli chodzi o dach, to był to jeden z najstarszych tego typu dachów na świecie – jego elementy drewniane pochodziły nawet z 1160 roku. Pod względem wnętrza katedry – wiele ocalało, łącznie z dziełami sztuki, co relacjonowały media.

Historia katedry

Biskup Paryża, Maurice de Sully, zamówił ogromny kompleks kościelny w XII wieku, aczkolwiek nazwiska budowniczych nie są znane. Rzetelne informacje o historii katedry są tutaj.

Artykuł bazuje m.in. na publikacji w National Geographic.