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3D新聞

他們用3D打印等工藝複刻出華西壩鍾樓

星之球科技 來源:紅星新聞2020-06-20 我要評論(0 )   

6月19日,第五版華西壩鍾樓的設計圖紙差不多“塵埃落定”,接下來要“細摳”的,是生產(chan) 環節的細節,一旦量產(chan) 後再發現紕漏,損失不可預估。237個(ge) 零件,組成了一個(ge) 完完整...

6月19日,第五版華西壩鍾樓的設計圖紙差不多“塵埃落定”,接下來要“細摳”的,是生產(chan) 環節的細節,一旦量產(chan) 後再發現紕漏,損失不可預估。

237個(ge) 零件,組成了一個(ge) 完完整整的華西壩鍾樓,按1:87比例縮小,輕得可以單手托起,但細節還原到了鍾樓裏的西洋鑄鍾,四麵牆上走動的鍾尖,也在按時走動。

早在5月17日,張弛和他們(men) 的複刻版鍾樓,在武侯區南虹社區首次亮相。來參加“發布會(hui) ”的,都是老華西壩人。

複刻華西壩鍾樓,作為(wei) 文化藝術品,並不是張弛和父親(qin) 等“華西壩子弟”們(men) 的唯一目的,從(cong) 早年愛好、製作、出售實景模型的經驗中,他們(men) 更希望,這成為(wei) 一種古建築保護的新途徑。

張弛和小夥(huo) 伴們(men) 製作的鍾樓模型

1、如何萌生想法?

他從(cong) “耍火車”想到了做建築模型

能不能利用製作建築完整的模型,來實體(ti) 化儲(chu) 存建築信息,甚至“留存於(yu) 民間”……

張馳對自己和父親(qin) 的“事業(ye) ”的形容詞,是“耍火車的”。

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,那些造型和機械構造接近真實火車的模型,能夠在按比例縮小的鐵軌上奔跑。後來,張久安和張弛父子倆(lia) ,從(cong) 收藏到動手製作實景火車沙盤,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(cong) 剛開始的購買(mai) 國外品牌模型,到一次“意外”,張久安借債(zhai) 2萬(wan) 元、花費積蓄5000元“創業(ye) ”,2011年,張弛接手公司,開起淘寶店,滿足了一批國內(nei) 火車模型小眾(zhong) 愛好者的需求。

“耍火車就離不開場景,建場景就離不開建築。”張弛說,接觸多了,他們(men) 發現,在國外,知名建築的設計數據,都可以通過公開數據查詢到,根據這些數據,可以大致“還原”縮小版的建築模型。但在國內(nei) ,古建築設計圖紙,多作為(wei) “保護文物”,“沉睡”在檔案館、博物館,即使有電子檔案數據,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據時,意味著工程師很難讀取和利用這些數據。

古建築,除了自然坍塌損壞的風險外,洪水、火災、地震,都有可能讓珍貴的曆史建築“消失”。宏偉(wei) 如巴黎聖母院,也在一場出乎意料的大火中奄奄一息。

在研究了多種國內(nei) 外的數據儲(chu) 存方式後,張弛想,能不能把數據儲(chu) 存和自己拚裝模型、打造場景的工作相結合,利用製作建築完整的模型,來實體(ti) 化儲(chu) 存建築信息,甚至“留存於(yu) 民間”。

張弛把這個(ge) 想法,形成了《曆史建築/遺址的保護思路》文稿,數據化采集、數據實體(ti) 固化,分布式存儲(chu) 。

畢業(ye) 於(yu) 計算數學與(yu) 軟件工程專(zhuan) 業(ye) 的張弛,相比較於(yu) 火車模型,這次算是“回歸”了本專(zhuan) 業(ye) 。

2、為(wei) 何選擇複刻鍾樓?

華西壩是“成都之都”,

鍾樓則是華西壩的地標建築

有人說,華西壩之於(yu) 成都,就像牛津、劍橋之於(yu) 倫(lun) 敦,清華、北大之於(yu) 北京……

複刻鍾樓模型,在張馳眼裏,是實現最終夢想之前,第一個(ge) 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(men) 的鼎力支持,如果沒有鄧四哥等熱心專(zhuan) 家的幫助,複刻鍾樓甚至無法走出第一步。

有人說,華西壩之於(yu) 成都,就像牛津、劍橋之於(yu) 倫(lun) 敦,清華、北大之於(yu) 北京。成都是文化之都,華西壩,則是“成都之都”。生於(yu) 、長於(yu) 華西壩的人,把自己稱為(wei) 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(qin) 分別工作於(yu) 四川大學華西公共衛生學院、原華西醫科大學外文係。如今,張馳的女兒(er) ,也就讀於(yu) 龍江路小學,成為(wei) 在華西壩長大的第四代。

華西壩,因百年前華西協和大學在此成立而得名,英國建築家弗列特·榮杜易設計,華西壩建築融匯中國傳(chuan) 統古典園林建築和西方宮廷花園風格於(yu) 一體(ti) ,風格、布局獨具一格,也是成都極其珍貴的保存完好的建築博物群。

華西壩的地標建築鍾樓,建成於(yu) 1926年,因年久且少於(yu) 維護,上個(ge) 世紀50年代後重建。

之於(yu) 華西壩人來說,更是記憶中,童年裏,撞鍾人敲響的鍾聲,是樓前荷塘裏撈過的魚蝦和蝌蚪,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(wei) 華西壩二代,鄧長春深受父母影響,收集了大量關(guan) 於(yu) 華西壩史實、史料。腦袋裏,裝著一部華西壩曆史。

複刻鍾樓的關(guan) 鍵,即當時建造設計的圖紙複印件,就是鄧四哥通過另一位在海外留學的華西壩子弟,輾轉從(cong) 耶魯大學獲得。

3、難點在哪裏?

設計圖紙與(yu) 現在的鍾樓不一樣……

劉李軍(jun) 付出了無數個(ge) 加班的夜晚,用四川話說,這叫“背工活路”,但沒有準確圖紙,這屬於(yu) “沒有辦法的辦法”

有了設計圖紙,也不意味著順利走出“萬(wan) 裏長征第一步”。

張弛和夥(huo) 伴們(men) 製作的鍾樓模型圖稿

這張設計圖紙,與(yu) 現在的鍾樓並不一樣。上個(ge) 世紀50年代,早期鍾塔頂部的尖型亭台,重建為(wei) 方形亭台。這意味著,除了底座部分的長、寬比例可以確定,鍾塔部分的高、兩(liang) 層飛簷之間的距離,甚至飛簷挑高的高度,都無從(cong) 而知,加之不能實地測量,給複刻完整版鍾樓,增加了非常大的難度。

怎麽(me) 辦?張弛說,在設計圖紙的基礎上,一位老華西壩人從(cong) 與(yu) 鍾樓幾乎持平的正麵,拍攝了一張照片,類似於(yu) 設計圖紙的“正視圖”,又從(cong) 網絡上,找到一張模糊的、塔樓頂上建築的“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(jun) ,“一個(ge) 像素點、一個(ge) 像素點”地糾正,“因為(wei) 隻有照片,正麵看過去的樣子,可能另一張不同角度又可以看到不同的細節。”劉李軍(jun) 說。

“調整一個(ge) 點,再對比下圖,對比相似度。”張弛說,為(wei) 此,劉李軍(jun) 付出了無數個(ge) 加班的夜晚,用四川話說,這叫“背工活路”,但沒有準確圖紙,這屬於(yu) “沒有辦法的辦法”。

按1:87的比例縮小後,張弛說,自己有自信,按照這個(ge) 模型反推還原,鍾樓的長、寬,可以精確到厘米級誤差,而高度,局限於(yu) 沒有實際測量數據,誤差可能在分米級。

在南虹社區亮相的模型,是第四版,在張弛手裏,有第二版和第四版模型,而第五版數據,一直在電腦上調整。為(wei) 什麽(me) 沒有第一、第三,張弛說,這是因為(wei) 在複刻時“摳數據”“摳細節”,還沒等到模型做出來,就已經內(nei) 部淘汰了。

張弛和夥(huo) 伴們(men) 製作的鍾樓第2代模型(左)和第4代模型模型(右)

最終,根據建模數據,複刻的鍾樓模型,用到了273個(ge) 零件,外框、底部、窗欞、磚牆,最細小的零件,最小厚度僅(jin) 有0.2毫米。而製作這些零件,用到了3D打印、蝕刻,激光切割、刀具切割等工藝。

張弛和夥(huo) 伴們(men) 製作的鍾樓模型細小的零件

張久安用了2周時間,將273個(ge) 零件,組裝成了鍾樓,其中大部分時間,都用在了調色上。“(材料)回來都是白色的,還要去調色,要跟實物接近。”張弛說。

4、未來的想法是什麽(me) ?

想把鍾樓模型變成商品,

還想複刻更多古建築

複刻鍾樓的階段性成果出爐,這並不是張弛和夥(huo) 伴們(men) 想要的終點。他的“野心”,是全華西壩、全四川、甚至全國的古建築

未來,華西壩鍾樓模型“落地”,張弛說,希望有兩(liang) 個(ge) 方向,一是工廠預裝配的“現成”版,滿足低齡和高齡的客戶,另一個(ge) 方向,是出售“零件”,滿足享受“動手樂(le) 趣”的愛好者。相同的是,這些模型,都“暗藏”著鍾樓的真實建築數據,“萬(wan) 一以後某一天,鍾樓‘消失’了,‘民間’是不是還有很多,可以複刻實體(ti) 數據?”

但出售的最終目的,張弛說,作為(wei) 從(cong) 愛好者到商人,再到設計者,需要產(chan) 品出售獲得盈利,才能持續地運作下去,才能進行下一步。“雖然定價(jia) 不會(hui) 太高。”

張弛和夥(huo) 伴們(men) 製作的鍾樓模型

複刻鍾樓的階段性成果出爐,這並不是張弛和夥(huo) 伴們(men) 想要的終點。他的“野心”,是全華西壩、全四川、甚至全國的古建築。“數據,數據,還是數據。”張弛說,以“實物化”的形式,“藏”數據於(yu) “民間”。“在古建築 由於(yu) 不可抗力被毀的情況下,這種模型反推出設計圖,可以給後代一個(ge) 機會(hui) 。”

華西壩鍾樓,還沒有邁出實質性的一步,但接下來的步驟,張弛已經迫不及待了。

華西壩的亞(ya) 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築,張弛躍躍欲試。比如其中一棟老建築,張弛用已知的設計圖數據完成了二維數據校準。

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


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