同衡技术 | 数字化扫描首次运用于故宫古建：这是对古建保护的一次新诠释

受访人：胡洁、谢麟冬

采访人：孙毅

媒    体：北京晚报

乾隆花园，其实是宁寿宫花园。乾隆皇帝在位时，为自己退位后准备太上皇宫殿，从公元1771到1776年，改建了宁寿宫。宁寿宫的花园不大，南北长160米，东西宽37米，占地面积5920平方米，但由乾隆本人亲自主导设计，吸取了江南私家园林精华，成为宫廷园林的典范。乾隆花园位于故宫内受扰动较少的区域，基本保持了1776年建成时的原貌，所以愈发珍贵。

乾隆花园中轴总剖面

王时伟告诉北京晚报记者，修复工作从2002年开始，最先选择的是倦勤斋——乾隆花园北部的一座建筑。“一个倦勤斋，就花了七八年时间。”王时伟说，这段漫长的时间，针对倦勤斋的通景画、刺绣、雕刻等等，不断有古建专家、科研团队、传统工匠加入进来，一边研究、一边修复、一边又有新发现。比如装裱通景画的纸张，过去叫乾隆高丽纸。这种纸张失传已久，故宫几经周折在安徽山区找到了留存的作坊。这种全手工制成的纸张，用每年春天上山采集的桑树皮作为原料，当地称为“桑皮纸”。

不过，所有这些，都局限在房子里，院子的部分，一直没有触及。直到2008年，刚刚主持设计了奥林匹克森林公园的胡洁率团队，加入乾隆花园的修复。王时伟透露：“以前，对院子关注度低。现在，乾隆花园这个项目开了先河，综合应对这份珍贵遗产的方方面面，不只关注房子还关注院子。胡老师他们就是来帮我们研究院子的。”

乾隆花园总平面图

假山、植物、铺地石子画……这些200多年来暴露在风吹日晒雨淋中的花园细节，在胡洁团队带来的仪器下，被重新重视起来。

“现在看2008年、2009年那时候用的仪器，就比较落后了，虽然也测绘、也建模，但是精度远不如现在。”胡洁说，假山受环境影响容易脱落，植物生老病死，石子画极易被磨损，所以 精确的三维模型，对实现“修旧如旧”至关重要 。“故宫里的铺地石子画，很容易受游人影响而缺损。原来，工人师傅们修复的时候，有的就不拼画了，有的拼的不对。现在通过扫描完好的石子画，可以对修复缺损有一个指导。”

胡洁团队研究最多最细致的，恐怕要数乾隆花园的假山。在这个集合了众多园林精华元素的花园内，塞满了形态各异的假山石。

“ 假山石是中国园林一个非常有代表性的元素 ，一直到现在，都还被广泛运用。”胡洁对北京晚报记者说，古人爱石，而且推崇“皱、漏、瘦、透”的南方太湖石，最经典的例子就是宋徽宗修建艮岳。当年为了将太湖石运到汴京（今河南开封），动用了上千艘专门船只，劳民伤财，被称为“花石纲”（10艘船称一“纲”）。据说“花石纲”直接导致了方腊的农民起义，随后金军攻陷汴京，艮岳被毁，北宋灭亡。

艮岳已成传说，而乾隆花园里的假山石，繁多而精巧，攀上了又一座古典园林假山艺术的高峰。对胡洁和同事们来说，这是难得的活标本。

文峰石头

在用三维扫描技术进行建模后，胡洁请来古建、遗产、山石方面的专家，又请做山石的手艺人，一块石头一块石头地揣摩。他们发现， 乾隆花园的假山石都是天然石，而且每个面都是自然面 ，没有人工雕琢的痕迹，石头与石头之间只使用了少量的粘接剂和金属卡扣。

“这些假山最高的有七八米高，能堆起来已经是奇迹，它们还留了空洞、登道，甚至还开了‘窗’。”记者和胡洁一起钻进了一座假山。假山上顶着个梅花型的凉亭，假山内部却是中空的，人在空洞内穿梭，像入了迷宫。透过不规则的“窗户”，光线可以照进假山的空洞内。“白天经过建筑红漆折射进来的是暖色光，晚上则是冷色的月光。”如此巧夺天工的设计，也得应对岁月的侵袭。“虽然假山整体还比较健康，但夏季的暴雨，有时候会让山石滑落。冬季冰雪融水、植物根系，都会让山石的接缝涨裂。”

起初，对假山石的三维扫描，就是为了修复时起到精确指导作用。但意想不到的是，在对一块已经风化严重的假山石扫描时，胡洁团队有了惊人发现。

经过纹理增强的文峰诗石刻

清华同衡的三维技术负责人谢麟冬 回忆：“用肉眼无法辨别假山上的刻字，但是经过我们对数据的分析，发现了这首乾隆御制《文峰诗》。”作为文人皇帝，乾隆一生作诗4万余首，很多都有记录在册，而在对假山石数字化测绘前，谁也不知道这首诗还刻在了乾隆花园内。

文峰诗原文

谢麟冬说：“这首诗很有意思，乾隆说的是修建花园的石头，多数采自当时的‘西山’，也就是现在的房山，被称为‘北太湖石’。他 只用了少量‘南太湖石’作为点睛 ，没有像宋徽宗那样耗费国力运送石材。”说来也巧，乾隆花园里的少量“南太湖石”，来自北海琼华岛，而琼华岛的“南太湖石”是金世宗从艮岳运来的。

数字化测绘证实，花园里的假山石确实如乾隆所言，大量“北太湖石”做底，少量“南太湖石”点缀。