2018年4月22号,北京市建筑遗产保护与发展关键技术创新团队和北京市建筑遗产精细重建与健康监测重点实验室的王国利老师带领数位研究生和本科生,前往山西悬空寺进行数字化保护实践。
悬空寺
悬空寺位于山西省大同市浑源县城南行2公里处,从恒山的天然北大门金龙口进入金龙峡沿公路走500余米,便看见一处神奇的空中楼阁悬挂在峡谷西侧的悬崖峭壁间。这便是被誉为“空中第一寺”的悬空寺。
悬空寺素有“悬空寺,半天高,三根马尾空中吊”的俚语,以如临深渊的险峻而著称。建成于1500年前的北魏后期,是中国仅存的佛、道、儒三教合一的独特寺庙。悬空寺原来叫“玄空阁”, “玄”取自于中国传统宗教道教教理, “空”则来源于佛教的教理,后来改名为“悬空寺”,是因为整座寺院就像悬挂在悬崖之上,在汉语中,“悬”与“玄”同音,因此得名。曾入选《时代周刊》世界十大不稳定建筑。
悬空寺的“险”
悬空寺背靠秀丽的翠屏峰,面对恒山主峰天峰岭,上载危崖,下临深谷,结构惊险,楼阁悬空。这片楼阁,仿佛稍一晃动就会坍塌下来,一阵山风就会吹走的样子。悬空寺最高处距离地面50多米,全寺为木制框架结构,建筑物由伸入崖壁内的木柱支撑。历经1500多年的风霜、雨雪、地震等灾害侵袭,悬空寺至今依然能相对较完好的保存,堪称建筑奇迹。
三维获取过程
我们的目标是通过三维激光扫描技术完整获取悬空寺的三维信息,还原悬空寺的结构特点。正是由于悬空寺的“险”为此次三维信息获取工作带来了极大的困难与挑战。
悬空寺复杂的结构与狭窄的通道
整个寺院坐落于陡壁之上,这也就严重限制了整个寺院的进深,而在狭窄的空间中还分布有各种大殿与楼梯。在佩服古人巧夺天工的建筑技艺之余,我们的工作也面临着巨大的挑战。
寺庙的走廊与楼梯基本上只能容纳一个正常体型的成年人单向通行,这就需要在布设控制点与扫描站时更加的科学合理。
多种扫描设备
实践小组在悬空寺外围与建筑本体上布设了控制点,并根据扫描距离的不同选择了多种设备,在关键位置放置反射片与检核标靶球,以保证获取数据的质量。
现场工作照
结语
扫描数据
团队将传统测绘手段与最新三维获取技术结合使用,经过两天半的时间,完成了对悬空寺整个建筑本体及外围山体的三维信息留取工作。在这个过程中,每位组员都将理论知识实际应用到具体的对象上,不仅加深了对专业知识的理解,还同时收获了丰富的外业工作经验。

