巴黎圣母院闪耀着回归，背后是世界顶尖工程师五年的班级。

一场大火在2019年4月15日吞噬了巴黎的标志性建筑——已经600多岁的巴黎圣母院。

2024年12月，经过五年半的修复，巴黎圣母院终于再次迎接来自世界各地的游客，开放历史和艺术殿堂。。

2009年巴黎圣母院南侧的wikimedia commons/Zuffe y Louis HG

火灾发生后的第二天，圣母院南侧的wikimedia commons/Zuffe y Louis HG

修复巴黎圣母院的方案，被确定为重建：尽可能保持巴黎圣母院的原貌，并在工艺、材料等方面采用传统工艺。

然而，如果你想在大火前复制圣母院，再次建造并按下20倍的速度按钮，你需要的不仅仅是金钱、匠心和传统——还有顶尖的技术。

根据葫芦画瓢，葫芦在哪里？

要在火灾前重建圣母院，就必须知道旧圣母院长是什么样子。

诚然，巴黎圣母院作为国际文化遗产，有相当多的图像和文字资料。但是根据葫芦画瓢，不仅要知道葫芦的精细外观，还要知道展示这一外观所需的内部结构。。

2014年发布的动作冒险游戏《刺客信条:大革命》复制了巴黎圣母院。但由于复制目的、复制时代等因素，游戏中的圣母院与现实中的圣母院还是有很大区别的。它们都是圣母院的北墙。游戏中没有红门(左图)，但现实中有(右图)，使得游戏细节难以作为重建的参考。google maps

巧合的是，2015年，艺术史学家安德鲁·塔隆（Andrew Tallon）使用徕卡ScanStatiooo C10路面三维激光扫描仪，对巴黎圣母院进行了非常全面的空间数据采集，建立了一个近乎完美的圣母院三维模型，在历史上为600多岁的巴黎圣母院存档——这一归档，为重建工作提供了非常可靠的参考。

Andrew显示了塔隆的扫描结果。 Tallon, Vassar College/Columbia University

巴黎圣母院的塔隆扫描，可以看到不同层次的外观和结构。 Geographic

利用扫描数据建立的圣母院数据模型，可以准确呈现建筑结构，有利于决策和计划的重建。 Graphique & Patrimoine

修理天花板需要多大力气？

灾前的详细记录已经有了，但是灾后的重建也不是按照图纸把建材放回去那么简单。

重建涉及的工艺工种太多，今天我们只讲一个细节：为重建倒塌的石中殿弧形天花板，人们做了些什么？。

弧形天花板的大部分木屋顶都被烧毁了，79块石头倒塌了。Gros A, Guillem A, De Luca L, et al. Faceting the post-disaster built heritage reconstruction process within the digital twin framework for Notre-Dame de Paris[J]. Scientific Reports, 2023, 13(1): 5981.

扫描和分析掉落的石头。Gros A, Guillem A, De Luca L, et al. Faceting the post-disaster built heritage reconstruction process within the digital twin framework for Notre-Dame de Paris[J]. Scientific Reports, 2023, 13(1): 5981.

先要把散落的石头像拼图一样拼接起来。。在这一步中，人们直接打印塔隆扫描结果中的相应部分，并将其作为拼图的参考图放置，以获得重建的初步线索。

现场物理拼接Gros A, Guillem A, De Luca L, et al. Faceting the post-disaster built heritage reconstruction process within the digital twin framework for Notre-Dame de Paris[J]. Scientific Reports, 2023, 13(1): 5981.

接下来要做的就是逆向工程。我们常规的“积极”过程是先有概念和图纸，再有商品；逆向工程是已经有商品(即掉落的石头和原有的建筑结构)，我们要做的是建筑设计和概念的反向推导。

所以团队扫描了拱门石的数据，用软件把数据合成了石头的3D模型，先在电脑上拼出了一个3D模型，让修复专家研究石头的大小、形状和连接方式，制定修复方案——就像在没有说明的情况下，机器的结构和原理是通过零件本身来推断的。

Gros模拟逆向工程 A, Guillem A, De Luca L, et al. Faceting the post-disaster built heritage reconstruction process within the digital twin framework for Notre-Dame de Paris[J]. Scientific Reports, 2023, 13(1): 5981.

还有一步，叫做时空追踪。工作人员会收集大量的现场照片，收集灾后重建几年内石头随时间移动的信息(毕竟重建工作那么多，现场的石头是不可能不动的)。根据这些不断增加的照片，工作人员可以建立一个数据库。为了提高重建效率和准确性，不断创新石材可能的新位置。。

基于图像的拱顶石头时空跟踪和识别Gros A, Guillem A, De Luca L, et al. Faceting the post-disaster built heritage reconstruction process within the digital twin framework for Notre-Dame de Paris[J]. Scientific Reports, 2023, 13(1): 5981.

除了这些步骤，我们还应该使用运筹学来最好地利用资源、时间和人员，建立数字生态系统来促进不同项目工作人员之间的信息共享，建立数据库来确保相关信息的准确性、可用性和安全性...

但是客观上我们也必须承认，重建巴黎圣母院这件事发生在当下是一件幸事，因为AI的加入起到了重建过程中倍速键的作用。AI技术参与了灾前灾后扫描结果的数据对比、石头的跟踪和编码以及数据的整合，大大减少了工作人员的工作量。

拼接天花板的过程采用AI技术，如果要完全交给人做，可以送到“超脑”作为考题。CNRS

那只是修理一个天花板要做的事情！修理费用为7.6亿欧元，突然间说得通。

再生，生出更多的生命

这不是巴黎圣母院第一次受损，也不是第一次经历修复。

1260年，巴黎圣母院主体建筑严峻；18世纪末动荡时期，内部受到破坏；2019年，火灾导致建筑尖形坍塌；2024年，巴黎圣母院大修后向世界敞开双臂。

比如愈合的疤痕会长出更厚的结缔组织，一次又一次受损的巴黎圣母院在再生过程中被赋予了更多的生命力。这次是数字孪生技术扩大了圣母院的生命边界。（Digital Twin）。

Imecheche数字孪生技术.org

简单地说，数字孪生就是将物理实体转化为数字表达技术。，事实上，我们并不陌生。

数字故宫和北京中心线项目是我国文化遗产保护领域数字孪生技术的典范。。无论你在哪里，只要你有一个网络，你可以点击鼠标或佩戴VR设备，沉浸在故宫的一系列宏伟细致的建筑中。北京中心线通过3D重建技术生动地呈现了700多年来城市脉络的起伏。

通过数字孪生技术，故宫全景故宫可以在线参观不同的位置、视角甚至季节。

依托数字孪生技术打造的北京中心线在线观看，可以选择不同的地点和时代参观北京中轴官网。

历史建筑也是如此，现代建筑也是如此；视觉享受，多感官的呈现也是如此。——在数字孪生技术中，北京环球影城项目更是大成者。。比如利用先进的图像恢复、运动控制和反馈，实施特效系统，配合AR/VR设备，可以将电影《变形金刚》中的街道“双胞胎”带到北京，“双胞胎”带到游客的各种体验中。

通过风景和AR设备，游客可以在游玩项目中体验多种感官“双生”。wincomn.com

2019年浩劫后，巴黎圣母院利用3D建模技术开始举办AR沉浸式展览。第一站落地于2022年上海。。利用展商提供的平板电脑，观众可以通过10多种方式访问千里之外的巴黎，如参观实物、观看视频、全景观看和互动游戏，见证数百年来的21个历史瞬间。

2024年，巴黎圣母院增强现实沉浸式展览来到北京，观众可以通过平板设备了解展品背后的信息。

人们常说，民族就是世界。在当今民族和国家的概念诞生之前，不仅有巴黎圣母院、胡夫金字塔、帕德农寺庙、万里长城等古典建筑。这些位于世界各地的建筑珍珠，无论是法兰西民族还是中华民族，其实都是我们全人类的瑰宝，是这个蓝色星球上智慧和美丽的结晶。

五年前，我们制定了巴黎圣母院的修复计划，让它展现出经典的外观，这是对前人的致敬。在过去的五年里，我们用高科技的手段填补了它的血肉，这是现代科技对古典的反馈。五年后，巴黎圣母院在过去科技的滋养下，以更强大的状态再生，将生命传播到更远的大陆。

巴黎圣母院再开之日，洒在尖形上的阳光，照耀着往日的辉煌，也是今人的荣耀。

本文来源于微信微信官方账号“果核”（ID：作者：李小葵，吴吉明，编辑：李小葵，Guokr42，luna，36氪经授权发布。

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