Công trình mang tính biểu tượng, đại diện cho lịch sử và văn hóa của Paris nói riêng và nước Pháp nói chung – Nhà thờ Đức Bà Paris, đã bị thiêu rụi một phần bởi đám cháy xảy ra vào ngày 15 tháng 4 vừa qua. Ngọn lửa xuất phát từ bên trong nhà thờ và nhanh chóng lan sang các khu vực khác, nhất là phần mái được làm từ gỗ sồi. Di sản lịch sử và văn hóa vốn mất gần 200 năm để xây dựng đã nhanh chóng bị phá hủy chỉ trong vòng vài phút.
Trong khi nhiều cổ vật được cất giữ bên trong nhà thờ đã được an toàn bởi nỗ lực của hơn 400 lính cứu hỏa, những người đã liều mình lao vào ngọn lửa khi phần tòa tháp của nhà thờ đang bốc cháy. Phần mái của Nhà thờ đã bị hư hại nghiêm trọng, trong đó bao gồm những phần được hoàn thiện từ thế kỉ XII và là phần mái cổ xưa nhất được xây dựng mà còn lưu lại tới ngày nay.
Vụ hỏa hoạn cũng như những hư hại mà Nhà thờ Đức Bà Paris gặp phải là điều không ai mong muốn, nhưng Chính phủ Pháp đã nhanh chóng hành động và gần như ngay lập tức, lên kế hoạch để khôi phục và xây dựng lại công trình này. Với công nghệ tiên tiến và sự phát triển của ngành xây dựng như hiện nay, việc phục dựng công trình mang tính biểu tượng về kiến trúc Gothic chỉ là vấn đề thời gian.
Với sự trợ giúp đắc lực của Mô hình Thông tin Công trình (BIM) và công nghệ quét laser 3D, việc xây dựng lại công trình sẽ trở nên dễ dàng và nhanh chóng.
Cứu cánh của Nhà thờ Đức Bà Paris
Năm 2015, nhà sử học và kiến trúc sư Andrew Tallon đã sử dụng máy quét laser 3D nhằm dựng lên mô hình của toàn bộ nhà thờ cũng như các hình ảnh chính xác của công trình trên máy tính. Hình ảnh chi tiết của công trình sau khi quét, được gọi là Mô hình Điểm Đám mây, sẽ là nền tảng cho toàn bộ quá trình phục dựng lại Nhà thờ. Cấu trúc bên trong của Nhà thờ, hình ảnh của công trình từ các góc nhìn khác nhau… tất cả đều có thể thể hiện nhờ vào mô hình 3D này.
Công nghệ Quét laser 3D
Quá trình Quét 3D cho một tòa nhà hay công trình bao gồm 3 giai đoạn:
1, Quét (Scan) – Nhờ vào một máy quét 3D chuyên dụng, hàng triệu điểm sẽ được thu thập và lưu giữ. Sau đó, các điểm này sẽ được tập hợp lại thành “đám mây” và đó chính là mô hình 3D chi tiết của công trình sau khi quét laser. Chẳng hạn như trong quá trình quét 3D Nhà thờ Đức Bà Paris, máy quét laser sẽ được đăt ở nhiều vị trí khác nhau, sau đó các điểm đám mây được thu thập và kết hợp lại, qua đó tạo nên một mô hình 3D hoàn chỉnh.
2, Ghi lại (Register) – Sau khi các điểm đám mây được thu thập từ máy quét laser 3D, phần mềm sẽ “gắn” các điểm này lại với nhau thành một mô hình 3D Điểm Đám mây hoàn chỉnh. Quá trình này được gọi là “Ghi lại”. Một khi được ghi lại, mô hình điểm đám mây có thể xuất sang ứng dụng khác để phục vụ cho các yêu cầu khác nhau.
3, Chi tiết (Detail) – Chi tiết hóa một mô hình 3D bao gồm việc sử dụng công cụ phần mềm nhằm biến các thành phần được ghi lại bởi máy quét thành các yếu tố BIM chứa thông tin hữu ích. Các thông tin như vậy sau đó có thể được sử dụng theo nhiều cách khác nhau vào các quá trình chế tạo, lắp ghép, cài đặt và nhiều công đoạn khác nữa.
Áp dụng công nghệ Quét 3D vào Nhà thờ Đức Bà
Vào năm 2015, Tallon đã hoàn thành 2 trên 3 bước của quy trình quét 3D. Điều này thực sự có ý nghĩa đối với các nhà thầu đảm nhận quá trình phục dựng nhà thờ, bởi vì họ chỉ cần đưa mô hình điểm đám mây 3D có sẵn thành một mô hình thi công hoản chỉnh với đầy đủ các chi tiết để sử dụng xuyên suốt quá trình xây dựng.
Thông tin từ quá trình quét 3D có thể được sử dụng xuyên suốt quá trình thi công, ở cả công trình mới cũng như các dự án cải tạo hay xây dựng lại. Trước khi bắt tay vào thi công, việc quét 3D công trình sẽ giúp duy trì và ghi lại tình trạng ban đầu của công trình. Một mô hình 3D toàn diện được tạo ra giúp cho quá trình thiết kế và thi công của công trình trở nên dễ dàng hơn. Trong lĩnh vực bảo tồn di sản, các nhà quản lý có thể áp dụng việc quét 3D để lưu lại các thông tin về mặt không gian và vật lí của công trình cũng như giúp các nhà bảo tồn chỉ ra các vấn đề còn vướng mắc và phương hướng giải quyết chúng.
Ứng dụng kĩ thuật số vào bảo tồn di sản đang trở thành xu thế và quy chuẩn của các nhà khảo cổ học. Kết hợp việc quét 3D với các video và hình ảnh sẽ tạo nên một bản giới thiệu hoàn chỉnh và đầy đủ cho công trình. Điều này cho phép các nhà khảo cổ học không chỉ thấy được hình ảnh hiện tại của công trình, mà còn có thể tái hiện lại trên mô hình hình dạng của di sản từ hàng ngàn năm trước.
Vụ hỏa hoạn xảy ra tại Nhà thờ Đức Bà Paris là điều vô cùng đáng tiếc, nhưng với việc áp dụng những công nghệ tiên tiến thì các nhà chức trách hoàn toàn có thể đem lại vẻ đẹp của nhà thờ như trước đây. Chúng ta đều hi vọng vào quá trình phục dựng lại nhà thờ, với sự tham gia của BIM và công nghệ Quét 3D, sẽ diễn ra thuận lợi.
Nguồn: https://constructible.trimble.com/construction-industry/bim-to-the-rescue-the-restoration-and-rebuilding-of-notre-dame
Người biên dịch: Bùi Duy Anh
