原創(chuàng) 楊昕璇 人文清華講壇

故宮600年大展上的測稿記憶

故宮，東雁翅樓，“丹宸永固——紫禁城建成六百年”大展，第三單元“生生不息”，一張由清華大學(xué)建筑學(xué)院珍藏的中國營造學(xué)社故宮測稿靜靜陳列著。已有些許破損的黃色方格紙上是徒手繪制、比例準(zhǔn)確、勾畫清晰的鉛筆印記，記錄著太和殿下檐角科斗栱的具體形制和詳細(xì)數(shù)據(jù)。

中國營造學(xué)社此次對于故宮一系列建筑、景觀進(jìn)行測繪，一方面是受故宮博物院之托進(jìn)行勘察記錄并為之做修繕設(shè)計(jì)。另一方面，這項(xiàng)工作也切合學(xué)社進(jìn)一步研究清代官式建筑實(shí)例的學(xué)術(shù)需求。而當(dāng)時(shí)華北地區(qū)一觸即發(fā)的戰(zhàn)爭陰影也使這項(xiàng)可能將承擔(dān)延續(xù)故宮生命的工作刻不容緩。

北平故宮太和門上搭建的測繪用腳手架

中國營造學(xué)社故宮測稿

圖片來源：故宮博物院網(wǎng)站

中國營造學(xué)社故宮實(shí)測記錄

圖片來源：故宮博物院網(wǎng)站

中國營造學(xué)社拍攝的故宮太和殿

圖片來源：故宮博物院網(wǎng)站

85年前測稿怎樣誕生

測稿，是在測繪現(xiàn)場繪制的關(guān)于被測物徒手勾勒的草圖，用于熟悉被測物構(gòu)造、繪制大體形狀、標(biāo)注記錄測量數(shù)據(jù)，屬于現(xiàn)場測繪工作的第一步。

展廳中陳列的這張測稿上細(xì)致、整齊地標(biāo)注著一系列數(shù)據(jù)，從兩個(gè)斗栱間的距離到昂嘴的某個(gè)微小弧線，數(shù)量眾多。

85年前，營造學(xué)社的成員記錄下這一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)，而要獲取任何一個(gè)數(shù)據(jù)，都只能爬上搖晃的梯子，對太和殿高高屋檐下密密匝匝的斗栱進(jìn)行手工測量。

中國營造學(xué)社成員測繪故宮

圖片來源：故宮博物院網(wǎng)站

就拿我們最熟悉的斗栱構(gòu)件——栱來說。在日常生活中，因?yàn)橛^察距離較遠(yuǎn)，栱的外側(cè)幾乎都被認(rèn)為是一道流暢的弧線。實(shí)則不然，當(dāng)我們湊近查看甚至用手觸摸，會發(fā)現(xiàn)栱的側(cè)邊是有棱的，而這道“弧線”實(shí)則由幾道直線連接而成，被稱為“卷殺”。因此，我們繪制每個(gè)栱的形狀時(shí)，不能簡單地以一道弧線勾勒其外側(cè)的形狀，而需將每道棱線定位。而如何將棱線定位也有著特定的方法，并非直接測距那么簡單。

清華大學(xué)建筑館清式大木模型正心瓜栱卷殺

古建測繪必定伴隨著一定的測量誤差，要獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)必須探究和理解相應(yīng)構(gòu)件的營造方法，以此反推獲取測量數(shù)據(jù)。栱的側(cè)邊之所以會出現(xiàn)三至五道不等的棱是因?yàn)楣艜r(shí)工匠由于栱側(cè)面圓弧半徑過大導(dǎo)致的放樣困難而運(yùn)用了弦高法擬合圓弧。即將端頭兩點(diǎn)連接做出圓弧的弦，將該弦分為若干等分，做出一定的弦高確定圓弧上的點(diǎn)，最后將這些點(diǎn)依次用直線相連。因此，在早期測繪中，一般逆推卷殺的做法，采用弦高法測量各處弦高和弦上各點(diǎn)距離，進(jìn)而確定各個(gè)栱的形狀。

弦高法測斗栱卷殺示意

由此可見，雖然遠(yuǎn)看只是一段小小的弧線，測繪一個(gè)栱的卷殺就需要至少7個(gè)數(shù)據(jù)。故宮建筑群體量龐大、等級至高，建筑形制也最為復(fù)雜，每個(gè)斗栱都包含有數(shù)十個(gè)栱。當(dāng)年?duì)I造學(xué)社的測繪工作團(tuán)隊(duì)只有三五個(gè)人而已，足見他們的工作強(qiáng)度之大和專業(yè)能力之強(qiáng)。精密的測繪手法、艱辛的測繪經(jīng)歷都凝結(jié)在淡淡的鉛筆痕跡中，默默呈現(xiàn)在我們眼前等待有心人的發(fā)現(xiàn)。

圖紙上跨越時(shí)空的對話

在古建筑保護(hù)工作日臻完善的今天，如當(dāng)年?duì)I造學(xué)社測繪故宮那般急迫的搶救性工作已經(jīng)很少。但對于古建測繪的重視并無減輕，古建測繪作為了解中國古代建筑最直觀的方式可以給同學(xué)們一個(gè)與古人切實(shí)“對話”的接口，在提升對建筑洞察力、形式敏感度的同時(shí)為探索具有中國特色的現(xiàn)代建筑創(chuàng)作提供借鑒。營造學(xué)社的傳統(tǒng)在清華大學(xué)建筑學(xué)院得到了繼承和發(fā)展。

筆者與小組同學(xué)剛完成古建測繪小學(xué)期的工作，正在上交測繪圖紙。

小學(xué)期測繪的對象為清華大學(xué)建筑館清式大木模型斗栱，形制與故宮斗栱相似。因此，其中對建筑館清式大木模型角科（陽）斗栱測稿與在故宮展出的該張測稿在圖面上有一定相似。

清華大學(xué)建筑館清式大木模型角科（陽）斗栱測稿

清華大學(xué)建筑館清式大木模型與梁思成像

跨越時(shí)空的變化與永恒

但在相似的圖像背后，測量數(shù)據(jù)的方法已經(jīng)大不相同。

相較于營造學(xué)社全部手工測量的方式，此次清華建筑學(xué)院同學(xué)在測繪過程中采取了以三維激光掃描技術(shù)為主，現(xiàn)場手工測量為輔的方式。

三維激光掃描以激光測距技術(shù)為基礎(chǔ)，在針對古建測繪的應(yīng)用中，以逐點(diǎn)測距的方式對建筑表面的空間坐標(biāo)進(jìn)行密集抽樣采集，獲得“點(diǎn)云”形式的大量測繪點(diǎn)數(shù)據(jù)，從而數(shù)字化模擬被測對象的空間形象。在計(jì)算機(jī)軟件中對三維模型切片，可以生成大量不同位置、不同構(gòu)件的平立剖面圖，并量取數(shù)據(jù)。這種方法直觀、便捷、可信度高，不需要在實(shí)地對構(gòu)件進(jìn)行測量。

清華大學(xué)建筑館清式大木模型三維掃描點(diǎn)云

清華大學(xué)建筑館清式大木模型角科（陽）斗栱點(diǎn)云切片圖

而三維激光掃描也僅能讓測繪同學(xué)在多數(shù)情況下免于實(shí)地測量，測量的后續(xù)步驟與實(shí)地測量完全相同，每一構(gòu)件每一毫米的精確度都需要通過依次放線比對決定。

中國營造學(xué)社故宮測稿與清華大學(xué)建筑館清式大木模型角科（陽）斗栱大樣圖對比

圖片來源：故宮博物院網(wǎng)站 楊昕璇

花費(fèi)兩周時(shí)間，通過兩位同學(xué)的合作，建筑學(xué)院的同學(xué)們才得以完成關(guān)于一個(gè)斗栱的結(jié)構(gòu)拆解和圖紙繪制。而1933年，沒有現(xiàn)代測繪手段的支持，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國營造學(xué)社的前輩們在四年間共測繪了故宮大小建筑數(shù)十座，其中測稿總數(shù)將近千張。不能難想象，當(dāng)時(shí)學(xué)社的成員們是有著何等嫻熟的測繪技法、精深的專業(yè)功力和強(qiáng)烈的歷史使命。

時(shí)代變遷，相似的古建測繪測稿背后是不同的測繪手段，從手工測量，到全站儀測量、攝影測量、三維激光掃描。不同時(shí)代的青年們凝視著相同的古建筑，從前的歲月里他們手握筆尺攀上直梯，當(dāng)下的時(shí)光中我們操縱鼠標(biāo)旋轉(zhuǎn)模型，不變的是黑夜里的燈盞，不變的是對于古代建筑不懈的探索熱情與精益求精的專業(yè)素養(yǎng)。

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原標(biāo)題：《故宮600年大展測稿的秘密》

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