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虎丘塔测“三维”精到毫米
苏州日报 20150314 A第03版
■施晓平
作为苏州古城标志性建筑的虎丘塔，近日借全面性保养维修“东风”启动首次“三维可视化激光扫描建模”工作。昨天上午，记者前往现场“探班”。工作人员表示，这一工作完成后，不但能为虎丘塔的保护与修缮提供精确的数字、可靠的依据，让虎丘塔“永葆青春”，甚至还可以“原样”打印出这座千年宝塔。
□苏报首席记者施晓平
武器“石锁”每秒采97.6万个数据
记者在现场看到，虎丘塔外围的脚手架已搭到塔身一层半高。一位工作人员正站在离塔身约6米远的地方，摆弄着一台仪器。
这台仪器看上去像一把“石锁”，“把柄”处是一根倒三角形的管子。工作人员按动按钮，管子飞快旋转起来，发出轻微的“嗞嗞”声；架在三脚架上的整个“石锁”，有时候也会原地旋转。原来，这就是在对前方的虎丘塔塔身进行全方位扫描了，专业名称叫“三维激光点云数据采集”。
由于脚手架上铺的是竹片板，稳定性较差，人站在仪器旁，很容易导致仪器晃动，影响扫描数据的精确。为此，工作人员用安全绳把仪器跟脚手架系在一起，自己站在约1米外的地方看守。大约一个小时后，工作人员把仪器搬到了另一个点位，开始了新一轮扫描。
负责扫描工作的市测绘院有限责任公司介绍，他们使用的这个“武器”是FO?CUS3D三维激光扫描仪，由美国的FARO（法如）公司生产，一台价值近百万元。启动时，每秒可扫描、采集97.6万个点的图像，每个点约2毫米见方。获得的三维激光点云数据都同步存储在仪器内的SD卡上，一个点位获得的数据就达300-400MB。
步骤搭十四层脚手架每层再选八个点位
虎丘塔高47.7米，有八个面。体量这么大的古建筑，数据是一下采集完，还是分步采集？
据市文保所工程技术部副主任曹杰民介绍，就像拍照片那样，距离过远或过近、角度不正，拍出的照片都容易变形，三维激光扫描也要选取合适的距离和科学的角度。所以根据论证，虎丘塔扫描要搭建十四层脚手架，每两层脚手架对应一级塔身。搭好一层，测绘人员就扫描一层。
搭脚手架时还碰到了一个难题。曹杰民说，普通工程搭脚手架往往跟工程本体固定在一起，这样搭到高处也不易晃动、倒塌。但虎丘塔是全国重点文保单位，去年还成为了世遗景点，脚手架不允许和塔体有任何接触，那牢度怎么保证？经过专家论证，最后他们决定采取一系列措施，比如搭了五个“跨”，而普通脚手架只有一个“跨”。如果把普通脚手架比作一堵墙的话，那虎丘塔的脚手架就有五堵墙那样厚，这样搭到高处自然不容易晃动了。
扫描时，每层还要分八个点位进行，每个点位对准两个面中间的倚柱，这样可以获得两个面的数据。曹杰民说，本来每层只要选四个点位就可以了，但为了精确，八根倚柱都要作为点位进行测绘，得到的数据再进行优化处理。考虑到数据量实在大，天气不好又不能扫描，预计整个扫描工作要一两个月才能完成。
效果“锁身”还可“原样”打印宝塔
虎丘塔三维激光点云数据采集范围包括塔身外表及内部主体、局部砖体墙裙、飞檐、壁画、斗拱等；以及云岩寺塔的高分辨率纹理。为何要花大量物力、人力、财力对虎丘塔进行这样的扫描？曹杰民说，对虎丘塔这一珍贵历史遗存的修缮保护，以往因为缺少精确的数据，只能靠图片或凭记忆开展，难免走形。此次依托高精尖的三维激光扫描仪采集数据，将大幅提升虎丘塔的修缮与保护水平。曹杰民说，扫描完成后，整个塔身的数据误差不会超过1厘米，不但可以精确记录虎丘塔几何形态与空间结构、进行数字化存档，还可以留存虎丘塔纹理现状图像，这样就锁定了虎丘塔的塔身，为今后修缮时提供参考，让虎丘塔实现“永葆青春”。
更让曹杰民兴奋的是，此次采集到的数据处理后还可以生成虎丘塔的三维模型，“届时人们就可以打印出跟原样一模一样的或同比例放大、缩小的虎丘塔了！”
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保养维修工程要做这十件事
苏报讯（记者 施晓平）去年12月23日，虎丘塔28年来首次全面性保养维修工程启动。昨天，虎丘塔管理单位市文保所介绍保养维修内容。此次工程是新中国成立以来虎丘塔的第三次大规模维修，不同于前两次的抢修性大修，此次工程以保养维修为主，包括十方面：
一、更换塔基周边铺地。市文保所解释，塔身周围原有小青砖为上世纪80年代铺设，既与传统做法不符，又不利于排水，拟恢复成石板铺地。
二、清除生物侵害。塔身多处生长植物，根系深植于塔体，此次工程将采用生物手段彻底灭杀。
三、清理、修补塔檐、平座的掉砖。
四、斗拱木构件维护，已经糟朽的给予更换，保存完好的表面进行防虫防腐处理。
五、塔顶维护，排查渗漏点，做防水处理，更换残损瓦件。
六、外壁裂缝的处理。拟拆除1957年补设的倚柱并重砌，消除护角钢板锈胀产生的裂缝；非结构性的小裂缝采用粘结剂注射封闭。
七、对外壁粉刷层进行维护，但室内裂缝与壁画本次维修采取保持现状不予干预的原则。
八、对外壁进行防水、防风化处理。
九、室内防雨、防风、防尘处理。
十、更新避雷设施。
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