實景三維技術再現壯美中軸線。

　　一條中軸線，撐起古都脊梁，串起一路風景。然而，在實地探訪時，無論站在哪一個點位都無法一覽全局。實景三維系統彌補了這一遺憾，讓人們可以全方位領略中軸線的獨特神韻。

　　記者近日獲悉，借助數字技術，市測繪設計研究院已基本完成中軸線遺產核心區5.9平方公里范圍的三維實景建設，最終形成的實景三維中軸線將為中軸線遺產要素的監測和管理、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人抬著沉重的設備箱，輕輕推開院門。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始。隨著激光掃描儀360度擺動著“大腦袋”，這座三重檐攢尖式建筑及周邊環境的三維空間數據都將被采集，并在電腦里真實再現。

　　安智明從業29年，如今是市測繪院首都功能核心區部副部長。“過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，可以在不碰觸文物的前提下，就把文物建筑的每個構件都精細記錄和生動表現出來，可謂“鳥槍換炮”。

　　據了解，測繪人員在掃描時設計了分區、分級的方案，按照場景內容、精度要求、數據獲取難易程度等進行劃分。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；對于場區、園區等開闊場地，使用更快捷的背包式掃描儀。

　　展神韻 數字技術讓中軸線“立起來”

　　祈年殿的測繪工作，大約需要兩周左右的時間。

　　掃描開始后，生成的點云數據會直接導入軟件，進行自動拼接。“點云其實就是把物體都用點表示出來，形成了一團一團的點，像云一樣，每個點都帶著坐標。”安智明向記者展示平板電腦上的實時掃描數據，測繪人員正是以此來檢查拼接精度，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。”

　　工作團隊更多的時間會投入到大量數據的后期處理、分析和建設上。市測繪院研發中心副主任閆寧介紹，實景三維中軸線的場景不僅要形似，更要神似，隨著季節和氣候的變化，實景三維中軸線的自然景觀也會隨之發生變化。

　　“從紙質地圖到數字地圖、實景三維產品，我們對中軸線的測繪越來越精細，也越來越生動。”市測繪院大數據中心主任陶迎春說，實景三維產品可以真實、立體地再現中軸線的壯美與震撼，讓中軸線“立起來”，還能追溯其歷史變革，帶來時代變遷的縱深感。

　　據悉，早在2020年，市測繪院就組織了一支200余人的技術團隊，率先對天安門地區各要素進行了超精細化的測繪和三維建模；2021年8月開始，又在市文物局等單位的委托下，搭建“實景三維中軸線”。截至目前，第一階段的北京中軸線居中道路、公共空間等系列遺產空間的實景三維建設已經完成，包括永定門、鐘鼓樓、地安門內外大街等；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節點，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 新建筑可進行三維場景模擬比照

　　市測繪院院長牛銳表示，這套實景三維系統不只是對中軸線進行物理空間的再現，更重要的是有豐富的應用場景。比如，中軸線周邊若要新建建筑物，其體量、形態、高度與風貌是否會影響景觀視廊與城市天際線？可以直接把方案放到三維場景里進行模擬、比照，非常直觀高效。

　　實景三維系統的搭建為沉浸式體驗中軸線提供了可能。觀眾可化身雨燕凌空飛躍中軸線、穿越時空感受城市變遷，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。

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