利用激光束扫描结果画出来的圣母院三维图像

    一般来说，古建筑经过长年累月往往会经历多次重建修葺，而且因为温度的影响，地基会有轻微的移动。只要有足够关于古建筑在当下结构的数据，就可以通过移动的情况来推测建筑物原初的设计是什么样的。但是，许多古建筑的图则和相关史料都不复存在，使得研究者必须尝试其他手段进行研究。

位于美国纽约州的瓦萨学院的艺术史专家安德鲁·塔隆教授就利用了激光扫描技术来研究法国的多座哥特式建筑，尤其是巴黎圣母院。巴黎圣母院是巴黎最著名的建筑之一，始建于1163年，是巴黎大主教莫里斯·德·苏利下令兴建的一座教堂，在1345年建成。它是哥特式建筑最卓越的典范之一。

为了进行激光扫描，塔隆把扫描仪安装在三脚架上，在圣母院的50多个位置搜集数据。他用激光束扫过教堂的每一个部分，测量扫描仪和激光打在建筑结构上之间的距离。每次测量结果都用一个光点表示。搜集完毕后，将数以十亿计的光点放在三维图像里，画上线条，然后再和实地拍摄的全景照片结合，在图像中的立面上上色，最后加上光影效果，就能建立非常逼真准确的三维模型。这样的三维模型对了解圣母院的内部结构有很大的帮助，而且可以达到前所未有的准确度，偏差大概只有五毫米左右。

尽管在中世纪的设计者看来，巴黎圣母院的建筑堪称完美，但建造教堂的过程中难免会有人为导致的缺陷，也时常发生各种意外状况。扫描结果清楚地说明了这一点。比如，建造者有时不够细心——教堂西端内部的立柱和一些通道没能排成整齐的一行，根据激光扫描可以知道，这是因为工匠们没有把原有的建筑残骸处理好，就直接在周围继续进行工程。另外，从整体风格来看，学者们一直怀疑圣母院西立面的工作曾暂停过一段时间。塔隆在进行激光扫描之后，发现了工程暂停的原因。西立面所处的地面不牢固，所以门廊倾斜了30厘米。建造者因此被迫把工程暂时停顿，等到解决地面的问题之后，才能继续进行建造工程。

作为研究圣母院的一部分，塔隆还参与策划了一个关于圣母院近九个世纪以来历史的展览。除了巴黎圣母院以外，他已扫描了45座历史建筑，并打算根据这些成果写作一部分析哥特式建筑结构的书籍。