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3D新聞

他們用3D打印等工藝復刻出華西壩鐘樓

星之球科技 來源:紅星新聞2020-06-20 我要評論(0 )   

6月19日,第五版華西壩鐘樓的設計圖紙差不多“塵埃落定”,接下來要“細摳”的,是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的細節(jié),一旦量產(chǎn)后再發(fā)現(xiàn)紕漏,損失不可預估。237個零件,組成了一個完完整...

6月19日,第五版華西壩鐘樓的設計圖紙差不多“塵埃落定”,接下來要“細摳”的,是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的細節(jié),一旦量產(chǎn)后再發(fā)現(xiàn)紕漏,損失不可預估。

237個零件,組成了一個完完整整的華西壩鐘樓,按1:87比例縮小,輕得可以單手托起,但細節(jié)還原到了鐘樓里的西洋鑄鐘,四面墻上走動的鐘尖,也在按時走動。

早在5月17日,張弛和他們的復刻版鐘樓,在武侯區(qū)南虹社區(qū)首次亮相。來參加“發(fā)布會”的,都是老華西壩人。

復刻華西壩鐘樓,作為文化藝術(shù)品,并不是張弛和父親等“華西壩子弟”們的唯一目的,從早年愛好、制作、出售實景模型的經(jīng)驗中,他們更希望,這成為一種古建筑保護的新途徑。

張弛和小伙伴們制作的鐘樓模型

1、如何萌生想法?

他從“?;疖嚒毕氲搅俗鼋ㄖP?/strong>

能不能利用制作建筑完整的模型,來實體化儲存建筑信息,甚至“留存于民間”……

張馳對自己和父親的“事業(yè)”的形容詞,是“?;疖嚨摹薄?/p>

張弛家的鐵路模型

2003年,受早年留學海外影響,張久安愛上收藏火車模型,那些造型和機械構(gòu)造接近真實火車的模型,能夠在按比例縮小的鐵軌上奔跑。后來,張久安和張弛父子倆,從收藏到動手制作實景火車沙盤,幾乎容納了所有鐵路元素,涵洞、隧道、交叉道口,火車站,機務段,擴展到鐵軌旁的草地、樹林、池塘、公路和房屋……

張弛家的鐵路模型

從剛開始的購買國外品牌模型,到一次“意外”,張久安借債2萬元、花費積蓄5000元“創(chuàng)業(yè)”,2011年,張弛接手公司,開起淘寶店,滿足了一批國內(nèi)火車模型小眾愛好者的需求。

“?;疖嚲碗x不開場景,建場景就離不開建筑。”張弛說,接觸多了,他們發(fā)現(xiàn),在國外,知名建筑的設計數(shù)據(jù),都可以通過公開數(shù)據(jù)查詢到,根據(jù)這些數(shù)據(jù),可以大致“還原”縮小版的建筑模型。但在國內(nèi),古建筑設計圖紙,多作為“保護文物”,“沉睡”在檔案館、博物館,即使有電子檔案數(shù)據(jù),也可能保存在測繪部門,普通人很難獲取。

“比如說100年前的設計稿,畫在羊皮紙上,無論保存技術(shù)多厲害,褶皺、破損,不可避免。”張弛說,而這些褶皺、破損,在實際需要利用設計圖紙數(shù)據(jù)時,意味著工程師很難讀取和利用這些數(shù)據(jù)。

古建筑,除了自然坍塌損壞的風險外,洪水、火災、地震,都有可能讓珍貴的歷史建筑“消失”。宏偉如巴黎圣母院,也在一場出乎意料的大火中奄奄一息。

在研究了多種國內(nèi)外的數(shù)據(jù)儲存方式后,張弛想,能不能把數(shù)據(jù)儲存和自己拼裝模型、打造場景的工作相結(jié)合,利用制作建筑完整的模型,來實體化儲存建筑信息,甚至“留存于民間”。

張弛把這個想法,形成了《歷史建筑/遺址的保護思路》文稿,數(shù)據(jù)化采集、數(shù)據(jù)實體固化,分布式存儲。

畢業(yè)于計算數(shù)學與軟件工程專業(yè)的張弛,相比較于火車模型,這次算是“回歸”了本專業(yè)。

2、為何選擇復刻鐘樓?

華西壩是“成都之都”,

鐘樓則是華西壩的地標建筑

有人說,華西壩之于成都,就像牛津、劍橋之于倫敦,清華、北大之于北京……

復刻鐘樓模型,在張馳眼里,是實現(xiàn)最終夢想之前,第一個觸手可及的目標,同時也得到了一大批華西壩二代、三代子弟們的鼎力支持,如果沒有鄧四哥等熱心專家的幫助,復刻鐘樓甚至無法走出第一步。

有人說,華西壩之于成都,就像牛津、劍橋之于倫敦,清華、北大之于北京。成都是文化之都,華西壩,則是“成都之都”。生于、長于華西壩的人,把自己稱為華西壩子弟,透著一股自豪和驕傲。

張馳是華西壩第三代子弟。爺爺和父親分別工作于四川大學華西公共衛(wèi)生學院、原華西醫(yī)科大學外文系。如今,張馳的女兒,也就讀于龍江路小學,成為在華西壩長大的第四代。

華西壩,因百年前華西協(xié)和大學在此成立而得名,英國建筑家弗列特·榮杜易設計,華西壩建筑融匯中國傳統(tǒng)古典園林建筑和西方宮廷花園風格于一體,風格、布局獨具一格,也是成都極其珍貴的保存完好的建筑博物群。

華西壩的地標建筑鐘樓,建成于1926年,因年久且少于維護,上個世紀50年代后重建。

之于華西壩人來說,更是記憶中,童年里,撞鐘人敲響的鐘聲,是樓前荷塘里撈過的魚蝦和蝌蚪,是學自行車時推過車的拱橋。

鄧長春,華西壩子弟都叫他一聲鄧四哥。作為華西壩二代,鄧長春深受父母影響,收集了大量關(guān)于華西壩史實、史料。腦袋里,裝著一部華西壩歷史。

復刻鐘樓的關(guān)鍵,即當時建造設計的圖紙復印件,就是鄧四哥通過另一位在海外留學的華西壩子弟,輾轉(zhuǎn)從耶魯大學獲得。

3、難點在哪里?

設計圖紙與現(xiàn)在的鐘樓不一樣……

劉李軍付出了無數(shù)個加班的夜晚,用四川話說,這叫“背工活路”,但沒有準確圖紙,這屬于“沒有辦法的辦法”

有了設計圖紙,也不意味著順利走出“萬里長征第一步”。

張弛和伙伴們制作的鐘樓模型圖稿

這張設計圖紙,與現(xiàn)在的鐘樓并不一樣。上個世紀50年代,早期鐘塔頂部的尖型亭臺,重建為方形亭臺。這意味著,除了底座部分的長、寬比例可以確定,鐘塔部分的高、兩層飛檐之間的距離,甚至飛檐挑高的高度,都無從而知,加之不能實地測量,給復刻完整版鐘樓,增加了非常大的難度。

怎么辦?張弛說,在設計圖紙的基礎上,一位老華西壩人從與鐘樓幾乎持平的正面,拍攝了一張照片,類似于設計圖紙的“正視圖”,又從網(wǎng)絡上,找到一張模糊的、塔樓頂上建筑的“俯視圖”,剩下的工作,就是團隊的另一位重要成員、也是張弛大學同學的劉李軍,“一個像素點、一個像素點”地糾正,“因為只有照片,正面看過去的樣子,可能另一張不同角度又可以看到不同的細節(jié)?!眲⒗钴娬f。

“調(diào)整一個點,再對比下圖,對比相似度?!睆埑谡f,為此,劉李軍付出了無數(shù)個加班的夜晚,用四川話說,這叫“背工活路”,但沒有準確圖紙,這屬于“沒有辦法的辦法”。

按1:87的比例縮小后,張弛說,自己有自信,按照這個模型反推還原,鐘樓的長、寬,可以精確到厘米級誤差,而高度,局限于沒有實際測量數(shù)據(jù),誤差可能在分米級。

在南虹社區(qū)亮相的模型,是第四版,在張弛手里,有第二版和第四版模型,而第五版數(shù)據(jù),一直在電腦上調(diào)整。為什么沒有第一、第三,張弛說,這是因為在復刻時“摳數(shù)據(jù)”“摳細節(jié)”,還沒等到模型做出來,就已經(jīng)內(nèi)部淘汰了。

張弛和伙伴們制作的鐘樓第2代模型(左)和第4代模型模型(右)

最終,根據(jù)建模數(shù)據(jù),復刻的鐘樓模型,用到了273個零件,外框、底部、窗欞、磚墻,最細小的零件,最小厚度僅有0.2毫米。而制作這些零件,用到了3D打印、蝕刻,激光切割、刀具切割等工藝。

張弛和伙伴們制作的鐘樓模型細小的零件

張久安用了2周時間,將273個零件,組裝成了鐘樓,其中大部分時間,都用在了調(diào)色上?!埃ú牧希┗貋矶际前咨模€要去調(diào)色,要跟實物接近?!睆埑谡f。

4、未來的想法是什么?

想把鐘樓模型變成商品,

還想復刻更多古建筑

復刻鐘樓的階段性成果出爐,這并不是張弛和伙伴們想要的終點。他的“野心”,是全華西壩、全四川、甚至全國的古建筑

未來,華西壩鐘樓模型“落地”,張弛說,希望有兩個方向,一是工廠預裝配的“現(xiàn)成”版,滿足低齡和高齡的客戶,另一個方向,是出售“零件”,滿足享受“動手樂趣”的愛好者。相同的是,這些模型,都“暗藏”著鐘樓的真實建筑數(shù)據(jù),“萬一以后某一天,鐘樓‘消失’了,‘民間’是不是還有很多,可以復刻實體數(shù)據(jù)?”

但出售的最終目的,張弛說,作為從愛好者到商人,再到設計者,需要產(chǎn)品出售獲得盈利,才能持續(xù)地運作下去,才能進行下一步。“雖然定價不會太高?!?/p>

張弛和伙伴們制作的鐘樓模型

復刻鐘樓的階段性成果出爐,這并不是張弛和伙伴們想要的終點。他的“野心”,是全華西壩、全四川、甚至全國的古建筑。“數(shù)據(jù),數(shù)據(jù),還是數(shù)據(jù)?!睆埑谡f,以“實物化”的形式,“藏”數(shù)據(jù)于“民間”?!霸诠沤ㄖ?由于不可抗力被毀的情況下,這種模型反推出設計圖,可以給后代一個機會。”

華西壩鐘樓,還沒有邁出實質(zhì)性的一步,但接下來的步驟,張弛已經(jīng)迫不及待了。

華西壩的亞克門樓,濟南府火車站原設計圖紙,甚至是華西其它的一些老建筑,張弛躍躍欲試。比如其中一棟老建筑,張弛用已知的設計圖數(shù)據(jù)完成了二維數(shù)據(jù)校準。

“必須要搶在,這些建筑還沒有消失的時候,保留下來。”張弛說,自己很清楚,這一項事業(yè),即便能成,也不是在自己這一代能夠完工的。但總要有個開始。


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