Các bản quét kĩ thuật số mang tới hy vọng phục dựng Nhà thờ Đức Bà Paris sau vụ cháy lịch sử

Giáo sư Andrew Tallon vừa kịp hoàn thành dự án vô cùng tâm huyết và công phu của mình ngay trước khi ông qua đời: đó là dùng công nghệ laser quét toàn bộ Nhà thờ Đức Bà Paris, tạo ra một khối dữ liệu thô khổng lồ, phong phú và vô cùng chi tiết; gieo hy vọng cho việc phục dựng lại những chi tiết kiến trúc bị phá huỷ trong vụ cháy lịch sử đêm qua.

Tại sao không dội bom nước cứu Nhà thờ Đức bà Paris?

Đêm qua, cả thế giới bàng hoàng và xót xa khi chứng kiến Nhà thờ Đức Bà Paris, một trong những biểu tượng của Cơ đốc giáo nói riêng và nền văn hoá châu Âu nói chung, chìm trong lửa. Rất nhiều người từ khắp nơi trên thế giới đã lên mạng xã hội, chia sẻ về những kỉ niệm của mình khi được tới thăm di tích kiến trúc – lịch sử – tôn giáo và văn hoá đặc biệt này, cùng vô số những bức ảnh chụp mọi góc cạnh của di tích, thắp lên hy vọng cung cấp những thông tin hữu ích để giúp nhà chức trách Pháp phục hồi nguyên trạng nhà thờ.

Thật vậy, nhiều thế kỷ qua, Nhà thờ Đức Bà Paris đã truyền cảm hứng cho không biết bao nhiêu nghệ sĩ, hoạ sĩ, nhiếp ảnh gia và cả khách tham quan, những người luôn tìm cách ghi lại hình ảnh của công trình kiến trúc đặc sắc bậc nhất trên thế giới. Và trong số đó, có Andrew Tallon, vị cố giáo sư tới từ Đại học Vassar. Ông đã sử dụng công nghệ quét laser để tạo nên những tập tin kĩ thuật số khổng lồ, chụp lại toàn bộ Nhà thờ Đức Bà với mức độ chi tiết và các số đo vô cùng chính xác.

"Liệu những dữ liệu ấy có thể hỗ trợ chúng ta phục dựng lại công trình này hay không? Có, chắc chắn là như vậy rồi," Giáo sư lịch sử nghệ thuật Stephen Murray tới từ Đại học Columbia khẳng định như vậy, đồng thời đánh giá rất cao công trình của Tallon. "Tôi nghĩ vai trò của nó là vô cùng quan trọng."

Lĩnh vực bảo tồn kĩ thuật số là một lĩnh vực mới xuất hiện và nổi lên trong thời gian gần đây, với Murray và Tallon là hai cánh chim đầu đàn. Năm 2000, họ đã tạo ra bản quét (scan) laser đầu tiên, tái hiện tại một nhà thờ theo kiến trúc Gothic. Năm 2011, Murray và Tallon đồng sáng lập dự án Mapping Gothic France, một dự án nguồn mở nhằm tìm hiểu mối liên hệ giữa không gian kiến trúc của các toà nhà độc lập với không gian địa-chính trị và không gian xã hội giữa các kĩ sư xây dựng và người sử dụng.

Tallon thậm chí còn đi xa hơn trong lĩnh vực này, với những nỗ lực nhằm kết hợp dữ liệu từ các dự án quét laser và những bức ảnh siêu rộng (panorama) dạng hình cầu, theo lời kể của Giáo sư Lindsay Cook, một người đồng nghiệp thân thiết của Tallon. Cùng với những dữ liệu hình ảnh đó, "ông ấy đã số hoá được những dữ liệu hình ảnh của các công trình kiến trúc với mức độ chi tiết không kém gì chúng ta vẫn thấy," nữ giáo sư lý giải. Tallon đã tạo ra những bức ảnh giúp "sinh viên của mình nâng cao hiểu biết và thực sự muốn được nhìn thấy nhiều hơn nữa — những hình ảnh gây choáng ngợp thị giác của người xem."

Công trình của Tallon đã được công bố trong cuốn sách xuất bản năm 2013 của ông, Notre-dame de Paris.

"Những bức ảnh được tạo ra với sự kì công và cẩn trọng hơn bao giờ hết, và những dữ liệu cũng có chất lượng cao đến mức không thể tin nổi," Cook cho biết. "Điều đó có được phần lớn là nhờ công nghệ quét laser. Dưới lớp vỏ ngoài của những cấu kiện tạo nên nhà thờ lịch sử là những dữ liệu quý giá về chất liệu và tất cả các yếu tố khác mà [Tallon] đã thu được nhờ phương pháp quét laser."

Tallon sử dụng một hệ thống máy quét laser của Leica Geosystems, mà theo như Murray giải thích, có khả năng phát ra các tia laser giúp đo khoảng cách giữa nguồn phát ánh sáng laser với bất kì vật thể nào nó gặp phải trên đường đi. Bằng cách gắn thiết bị phát trên chân máy (tripod), bạn có thể quét nguyên cả một toà nhà, chiếu hàng tỉ chấm sáng siêu nhỏ lên toàn bộ công trình. "Bạn có thể chiêm ngưỡng những chấm sáng đó xuất hiện trên màn hình dưới dạng ảnh không gian ba chiều," Murray lý giải.

Murray cũng lưu ý rằng quét laser là một "công việc đòi hỏi sức mạnh thể chất nhiều hơn chúng ta nghĩ". Các nhà nghiên cứu phải di chuyển máy quét lên những vị trí khó tiếp cận nhất của công trình một cách thủ công. "Công việc này rõ ràng không dành cho những người yếu tim," ông nói đùa. "Nó đòi hỏi kĩ năng và sự kiên nhẫn khủng khiếp."

Đáng buồn thay, Tallon đã qua đời hồi tháng 11 năm ngoái, khi ông vẫn còn đang thực hiện dang dở một dự án liên quan tới các công trình kiến trúc Gothic. Các đồng nghiệp của Tallon, được sự hỗ trợ của vợ ông, hiện đang lật lại các nghiên cứu ông đã thực hiện để xem họ có thể làm gì với những dữ liệu thô mà Tallon đã dày công thu thập.

"Như bạn đã có thể tưởng tượng được, khối dữ liệu vô cùng phong phú," Cook cho biết. "Có khá nhiều hình ảnh đã được tạo ra từ những dữ liệu đó, nhưng ngoài ra cũng có rất nhiều cách khác để tạo ra những bản kết xuất và những hình ảnh hoàn chỉnh khác. Kho dữ liệu thô này có thể được khai thác lâu dài vào nhiều dự án trong tương lai."

Trước khi công nghệ quét laser xuất hiện, quang trắc là phương pháp hiện đại nhất để tạo ra bản sao của một toà nhà hay công trình kiến trúc. Đồng thời, bạn vẫn phải sử dụng những cuộn thước để đo đạc, và phương thức này "đem lại độ chính xác cực cao nếu bạn biết cách sử dụng đúng," dẫn lời Cook. Nhưng công nghệ quét laser thực sự là một công cụ mạnh mẽ, có thể thấy được thông qua lượng dữ liệu nó ghi lại và khả năng tiếp cận những khu vực "khó nhằn" nhất của công trình.

Song cô cũng thừa nhận, phương pháp này vẫn còn khá đắt đỏ về mặt chi phí. "Tôi hoàn toàn có thể hiểu tại sao công cụ này vẫn chưa được ứng dụng ở mọi nơi trên thế giới," Cook cho biết. "Tôi hy vọng trong tương lai khi giá thành của công nghệ này giảm bớt, sẽ có nhiều công trình được áp dụng phương pháp này hơn."

Quét laser sẽ có thể trở thành một công cụ rất hữu ích để giúp du khách khám phá những địa danh và các di tích phải đóng cửa vì yêu cầu bảo tồn.

"Ở Ai Cập, bạn có thể hình dung trường hợp một số lăng mộ đã phải đóng cửa không cho du khách tham quan, và sẽ thật tuyệt vời làm sao nếu sau khi ngắm nghía bề ngoài công trình, du khách có thể theo dõi một bản sao kĩ thuật số nội thất của di tích được đặt ngay bên cạnh," Cook nêu ví dụ. "Về mặt kĩ thuật bạn vẫn có thể có cảm giác như đang được đứng bên trong, ngắm nghía từng góc cạnh của công trình, giống hệt như ở ngoài đời thực vậy."

Mặc dù là một trong những người tiên phong và có đóng góp rất lớn trong việc phát triển công nghệ quét laser, nhưng Tallon không hứng thú lắm với việc sử dụng công nghệ này để phục vụ công tác bảo tồn. Ông muốn dùng phương pháp quét laser để tìm hiểu sâu hơn về lịch sử của các công trình kiến trúc Gothic.

Dù vậy, Tallon vẫn dành sự quan tâm đặc biệt tới việc bảo tồn Nhà thờ Đức Bà Paris. Ông là nhà đồng sáng lập và giám đốc quỹ Những người bạn của Đức Bà, có trụ sở tại Mỹ.

Cook cho biết hiện vẫn chưa rõ các nhà chức trách chịu trách nhiệm phục dựng Nhà thờ Đức Bà Paris sau vụ cháy có muốn sử dụng các dữ liệu gốc của Tallon hay không.

"Dĩ nhiên, chúng tôi sẵn sàng cung cấp các dữ liệu này nếu các nhà chức trách thấy cần thiết," cô cho hay. "Thật tuyệt vời khi vẫn còn một bản sao lưu hoàn hảo của tất cả những dữ liệu đó."

Quang Huy