Notre Dame. Huhtikuun 15. päivä oli täynnä maailmanlaajuista surua. Pariisin sydämessä Citén saarella sijaitseva katedraali syttyi tuhoisasti tuleen. Arvoesineitä vietiin liekeiltä turvaan. Palomiesten nopean reagoinnin ansiosta kirkon päärakenteet saatiin pelastettua, mutta kirkon yli 90-metriä korkea keskitorni ja suurin osa katosta tuhoutui palossa.
Tulipalon uskotaan syntyneen vahingossa katedraalin korjaustöiden yhteydessä. Katedraali on ollut jo vuoden ajan remontissa. Räjähdysmäisesti leviävän palon sammuttaminen oli hyvin haasteellista, sillä ruutitynnyrin tavoin syttyneet kirkon kattorakenteet ja torni olivat otollinen kohde palolle; kuivaa puuta ja ympärillä paljon ilmaa.
Ranskan presidentti Emmanuel Macron lupasi televisiopuheessaan, että Notre Dame korjataan entistä kauniimmaksi. Hän lupasi korjaustöiden kestävän vain viisi vuotta.Jotta korjaustyöt saataisiin vastaamaan mahdollisimman tarkasti aikaisempaa Notre Damen katedraalia, tarvitaan tätä varten katedraalista mahdollisimman tarkka digitaalinen kaksonen.
Mikä on digitaalinen kaksonen?
Digitaalinen kaksonen on täydellinen virtuaalinen kopio jostain jo olemasta olevasta − kuten esimerkiksi tilasta tai esineestä. Digitaalisista kaksosista kerättyä ja käsiteltyä tietoa voidaan käyttää esimerkiksi tuotekehityksessä tai kunnossapitosuunnitelmissa. Notre Dame -katedraalin digitaalisella kaksosella voitaisiin palauttaa katedraali täsmällisesti entiseen loistoonsa.
On onni onnettomuudessa, että Notre Damesta on olemassa virtuaalinen kaksonen, yksi tällainen on tehty käyttämällä laserkeilainta. On kuitenkin hyvin todennäköistä, että Notre Damen katedraalista on luotu useampiakin digitaalisia kaksosia.
Hyvän dokumentoinnin arvoa ei voi mitata rahassa, se takaa että historiallisista maamerkeistä jää riittävästi tietoa myös jälkipolvillemme. Laserkeilaimella luodusta aineistosta hyvänä esimerkkinä löytyy meiltä Temppeliaukion kirkosta. Kävimme viime syksynä kuvaamassa Temppeliaukion kirkon GeoSLAM-käsiskannerilla:
Laserkeilaimella luotu pistepilvi, jota käytetään digitaalisen kaksosen rakentamiseen, muodostuu laservalon heijastumista. Laite lähettää tietyllä aallonpituudella laservaloa, joka heijastuu takaisin törmätessään kohteeseen. Laserkeilain havaitsee heijastuneen valon uudelleen ja muodostaa 3D-etäisyyshavainnon mm. laservalon etenemiseen kuluneen ajan pohjalta. Näistä 3D-etäisyyshavainnoista syntyy pistepilvi, josta voidaan luoda digitaalinen kaksonen.
Muita menetelmiä, joilla voi tuottaa 3D-tietoa, on käyttää esimerkiksi fotogrammetriaa. Tässä menetelmässä otetaan paljon eri suunnista valokuvia, joiden keskinäinen sijainti ja kuvanottosuunta määritetään ohjelmallisesti, jonka jälkeen kuvilta voidaan tuottaa 3D-pistepilvi ja mitata 3D-tietoa. Tässä menetelmässä aineistoon on lisättävä mittakaava, jotta saadaan mahdollisimman tarkat 3D-etäisyyshavainnot. Fotogrammetriaa käytetään esimerkiksi Suomessa arvokkaiden museoesineiden dokumentoinnissa.
Miten Matterportin kamera luo pistepilven ja voiko sillä tuottaa digitaalisia kaksosia?
Matterportin kamera perustuu RGB-kameran lisäksi Microsoftin Kinect-sensoriin. Kinect-sensori mittaa etäisyyksiä käyttäen infrapunakuvaa. Kolmioitu malli toimii siten, että tasomaisten pintojen tasoille luodaan kolmioita, jotka pienentävät pintojen pistemäärää. Matterportin kameralla tehdyt 3D-tilaesitykset ovat 1% tarkkoja digitaalisia kaksosia tiloista. Jokainen skannauspiste on aikaleimattu, eikä 3D-tilaesityksessä käytettyjä kuvia voi muokata.
Matterportin kameralla luotu digitaalinen kaksonen Temppeliaukion kirkosta:
Digitaalinen kaksonen on välttämätön historiallisista arvokohteista
Erittäin tarkka digitaalinen kaksonen on ratkaiseva tekijä, kun uudelleenrakennetaan historiallisesti arvokasta maamerkkiä, kuten esimerkiksi Notre Damen katedraalia. Vaikka eri menetelmiä digitaalisen kaksosen luontiin on olemassa, ei niiden käyttö ole mikään itsestäänselvyys. Kaikkia merkittäviä rakennuksia ei ole dokumentoidu viedä Suomessakaan.
Mitä tarkempi digitaalinen kaksonen on, sitä helpommin kohteen voi restauroida tai rakentaa uudelleen. Digitaalisen kaksosen avulla voimme myös taata sen, että meille historiallisesti tärkeät kohteet jäävät henkiin. Pystymme tarvittaessa rakentamaan mittatarkasti tärkeät kohteet uudelleen tulipalon tai muun katastrofin tapahduttua.
Lähteet:
Valtava korjausurakka oli käynnissä liekkimeren nielaisemassa Notre Damessa – poliisi kuulee työntekijöitä, Ilta-Sanomat 16.4.2019
Tämän takia Notre Damen tuhoisa palo on vaikea sammuttaa – palomiehet joutuneet taistelemaan sulaa lyijyä vastaan, Ilta-Sanomat 16.4.2019
Tämän tiedämme nyt Notre Damen palosta – Macron: vältyimme pahimmalta, Yle Uutiset 16.4.2019
Yle seurasi hetki hetkeltä Notre Damen katastrofia – Presidentti Macron: Rakennamme vielä kauniimman Notre Damen viidessä vuodessa 15.4.2019