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你知道天安门广场的大花是怎么“插”的吗?

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(原标题:你知道天安门广场的大花是怎么“插”的吗?)

新华社北京10月1日新媒体专电 天安门广场有个好大好大的花篮,你知道是谁“插”的吗?

国庆假期,如果去天安门广场,你会发现广场中有一个好大好大的花篮。当你拿着自拍杆左拍右拍的时候……有没有想过,这么大吨位的一个花篮,是怎么制作出来的?

你可能会想到,“美女用纤纤玉指将鲜花摆放进花瓶或者花篮”的场景,比如下面这样——

(图片来自网络)

可是,今天小编告诉你插这么大花篮的,不是玉手,没有美女,而是……

没错,拉风的工程车、粗粗的吊臂,是它们“完成”了给巨型花篮插(吊)花(装)的工作。

但是,这不是答案的全部。完成花篮的制作,除了需要你所看到的重型机械,还需要借助你所看不到的精密科技,那就是3D技术

这已经不是3D技术第一次“加盟”天安门广场花坛布置工作。据了解,之前的国庆摆花工作就开始引用3D技术,以提高布景精度、提升景观效果。以花篮为例,制作时先采用3D扫描技术对小花篮模型进行3D建模,确定每一朵花在花篮的空间定位和安装位置,让制作和布置过程更加精确。

要是小编这样说完,你有一种“不明觉厉”的感觉,那咱继续往下看

这是北京泊渊鑫利科技有限公司项目总监徐源正在对今年中心花坛花篮的小样进行一次整体3D扫描。

完成整体扫描还是不够精准,必须再对花篮内部细节进行“大景深测量”。这时候就要用到下面这款兼具“大景深测量”和“高精度(0.03MM工业级)”两种功能的“神器”

所谓“大景深”,就是这种扫描仪的测量范围可以锁定在70-100厘米。由于花篮小样的花盘直径达到75厘米,使用普通的3D扫描仪(扫描范围一般在50厘米以下)无法测量,因此必须使用“大景深”扫描仪。

经过扫描,我们肉眼里的花篮小样,被“分散”成无数小点。技术人员将扫描过程中产生的“噪点”清理掉,留下有用的点。这些密密麻麻的小点,看上去就像一片云。在制作流程中,这个过程被称为“点云合成”。

数学上讲过,两点成线,三点成面,我们把所得到的点进行三点结合,就能得到无数的三角面片,再将无数的面片进行组合,得到立体图形,也就是每一根花杆的立体图形。技术人员不断调整三角面片,使3D图形与每一杆实际花杆不断接近、提升精度。

接下来是逆向造型。这是相较于正向造型来说的。如果正向造型,那就是画好花篮的设计图,然后由工厂根据设计图制作各个部件,最后组装。这其中的问题是设计和实物之间的误差较难控制。逆向造型则是先制作一个花篮小样,通过3D扫描得到数据,在专业软件上对数据进行处理,得到3D模型,然后等比例放大,得到花篮中各个花杆的相关数据,再进行制作安装。这种逆向还原设计原貌的做法,更有利于最终效果的逼真、自然。下图就是逆向造型后得到的效果图——

造型之后,技术人员将每一根花杆以及其他部件的具体制作数据输出,比如中心线长度、花杆夹角、花杆头部的空间坐标等。这些数据是工厂制作和广场布置的基础。输出的是下面这样“高大上”的图

徐源介绍说,今年的花篮小样3D扫描数据量为8.5GB,逆向造型后的数据总量达到10.8GB,形成的制作参数共计400多个。

有了制作参数,就可以交付工厂开始制作了。小编了解到,往年的花篮里,花杆采用的一般是直杆,主要原因是直杆相对来说比较容易制作。但使用直杆的不便之处在于花朵无法自然弯曲,难免相互遮挡,影响整体效果。今年使用的一些异型杆,正好解决了这样的问题,请看下图

和真的树枝看上去“神似”!这样的花杆形态自然,在插花过程中也不会相互遮挡,使花篮可以最大程度还原设计者的创意。

然而,异型杆的制作不是一帆风顺的。“失之毫厘,谬以千里”用在这里十分恰当。最终的花篮是将小样放大十几倍,如果在小样上只是5厘米误差,那么最终的成品误差可能达到80厘米,接近一米。

为了保证最终效果,工厂把异型杆制作出来后,技术人员还要再次进行扫描,得到异型杆的数据,与小样的扫描数据进行比对,就成品的长度、角度、弯曲度、空间点位等数据进行拟合,然后调整,目的也是为了最大程度还原小样。下图就是技术人员对制作出来的异型杆进行扫描。

终于,工程车以及它的“玉指”出场了。这其中依然有3D技术的影子。小编在前面提到过“花杆头部的空间坐标”,忘记的请自行返回复习。形成这类坐标数据,就是为了方便吊装。你想,这一朵朵用钢铁打造的花朵,你想放哪就放哪,最后会是怎样“凌乱”的画风……所以要按3D数据,利用GPS定位仪,准确定位每一只花杆的花头,并计算其空间坐标是否与小样的数据相吻合,从而最大限度降低安装过程中产生的误差,同时也可以节约安装时间。

接下来,接下来什么都不说了!直接上图,还是“夜景炫酷”版的。

为了奖励你认真阅读本文,小编准备了一个“彩蛋”——花篮异型杆分布图。

这些异型杆凝结了制作人员的心血与智慧,让花篮显得更加灵动,让人赏心悦目。如果大家国庆期间去天安门赏花,可以找找这些异型杆,感受一下科技的魅力。

文:黄小希、张一琪

(原标题:你知道天安门广场的大花是怎么“插”的吗?)

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