Our Lady of Lourdes Grotto

Project Concept to Digital Documentation: CyArk & ON Scans Our Lady of Lourdes Grotto, Lourdes, France.

by Calvin Kwon
February 26, 2013
This article is written by Calvin Kwon. Calvin Kwon is a Proejct Manager for Organization & Networks (ON)

Our Lady of Lourdes Grotto – a significant Catholic pilgrimage site visited by nearly 6 million pilgrims each year – was digitally documented by CyArk and Organization & Networks (ON) on January 29th, 2013.

ON is a design/build office that provides architectural design and construction for projects with cultural, religious, and social significance. Last summer, ON proposed a prayer sanctuary for the Catholic Diocese of Cheong-ju, South Korea featuring a detailed, accurate one-to-one scale (life size) replica of Our Lady of Lourdes Grotto. As the project manager for this effort, it was my job to figure out how.

While there are dozens, if not hundreds, of replicas of the Grotto all over the world, the goal of our effort is to manufacture the most realistic replica ever created – showing every contour, texture, crevice and detail within 3mm accuracy of the actual Grotto. This is why ON selected laser scanning technology and how ON and CyArk partnered to generate an accurate 3D model of Our Lady of Lourdes Grotto.

CyArk and ON began discussing our project requirements late last year and I found it extremely helpful to have CyArk’s expertise guiding us to realize our project goals. Over the course of several weeks, we exchanged numerous emails, phone calls, and a face to face meeting to solidify the project plan. This collaborative process enabled us to agree on a project scope that was both feasible in budget, schedule, and scale.

On the day of fieldwork, I met with CyArk’s Scott Lee and partners Erwin Christofori and Dirk Haeusleig from Christofori Und Partner of Germany. We first met with the Lourdes authorities, then surveyed the site, beginning the fieldwork later in the afternoon. The first phase of the project was panoramic photography, whereby the entire façade of the Grotto was photographed from a dozen different perspectives.

The second phase was the 3d scanning led by Christofori Und Partner and using Leica’s Phased-based HDS7000 scanner. The team used calibration targets throughout the scan to ensure that the point cloud data would be integrated with millimeter accuracy. While Christofori Und Partner was focused on the Grotto itself, Scott used CyArk's Faro Focus3D scanner to capture point cloud data of the Rosary Basilica above the Grotto, capturing the scale and beauty of the entire sanctuary. Due to the team’s expertise, combined with the advanced laser scanning equipment, the scanning was completed in one single evening with minimal disruption to the pilgrims.

Though the data will be used to replicate the Grotto in South Korea, the data will also be donated to the Lourdes Sanctuary for maintenance and repair of the Grotto. In fact, the data could not have come at a better time for the Sanctuary. Just 3 months prior to our work, the Sanctuary was severely damaged by flooding in the area. Though the Grotto was spared from major damage, it was a frightening reminder of the fragility of the Lourdes Grotto and other treasured heritage sites all over the world. As a Catholic and someone who has had the privilege to work with the Catholic Church, it was fulfilling to digitally preserve one of Catholicism's most revered pilgrimage sites for our future generations.

On behalf of ON, I would like to say thanks to everyone from CyArk – Scott Lee, Elizabeth Lee, Tom Greaves, Doug Pritchard, and Nancy Topp - and Christofori Und Partner’s Erwin Christofori and Dirk Haeusleig for their amazing help! We are excited about the future of heritage preservation and we are looking forward to collaborating with CyArk again!


매년 6,000,000여명의 순례객이 찾는 천주교의 성지 루르드 성지는 2013년 1월 29일 ON과 CyArk의 공동 작업으로 디지털 기록화 되었다.

ON은 종교 ․ 문화 ․ 사회적으로 의미 있는 프로젝트를 기획하고, 이를 건축 설계 및 시공을 하는 회사이다. 2012년 7월경 한국천주교회 청주교구는 ON에게 프랑스에 있는 루르드 성모상과 그 주변을 실제 크기로 정확히 복제를 할 수 있는지 문의했다. 프로젝트 매니저로써 이 의뢰에 대한 만족스러운 답변을 내놓기 위해 많은 노력을 기울이지 않을 수 없었다.

전 세계적으로 수많은 루르드 성모상 복제품이 있지만 우리의 목표는 3mm 간격의 정확도로 루르드 성지의 모든 윤곽, 질감, 균열 등의 세부 사항을 실제와 동일하게 복제하는 것이었다. 따라서 ON은 루르드 성지의 정확한 복제를 위해 3D 레이저 스캐닝 기술을 도입하기로 결정했으며 이 분야의 전문적 기술력을 확보한 싸이아크(CyArk)와 협업을 하기로 했다.

싸이아크와 ON은 2012년 말 이 프로젝트에 대한 세부사항에 대한 논의를 시작했다. 3D 레이저 스캐닝에 대한 싸이아크의 전문적 기술과 지식이 보다 손쉽게 우리의 지향점에 도달할 수 있게 도와주었다. 몇 주에 걸쳐 우리는 수많은 이메일, 전화, 화상전화 등의 방법으로 서로의 의견을 교환했고, 얼굴을 익히며 이 프로젝트를 철저하게 준비해 나갔다. 그 결과 ON과 싸이아크는 예산, 일정, 스캐닝 규모 등에 대한 협업에 관한 세세한 부분까지 합의 할 수 있었다.

현장에서 ON의 담당자인 나는 싸이아크의 스캇(Scott Lee)과 프랑스 현지에서 싸이아크의 일을 함께 하는 독일의 Christofori Und Partner of Germany에서 나온 어윈(Erwin Christofori)과 더크(Dirk Haeusleig)를 만났다. 우리는 먼저 루르드 관계자와 만나 사전 조사를 했고 오후에 본격적으로 작업에 착수했다. 먼저 파노라마 사진을 12개의 지점에서 찍었다.

두 번째 단계는 Christofori Und Partner of Germany의 라이카 HDS7000 스캐너를 이용해 루르드 성지를 스캔했다. 싸이아크팀은 포인트 클라우드 데이터(point cloud data)를 밀리미터(mm) 단위까지 확실히 수집할 수 있도록 레이저 스캐닝의 대상을 조정해 나갔다. Christofori Und Partner of Germany의 멤버가 성지 자체를 스캐닝 하는 동안 싸이아크의 스캇은 Faro Focus3D 스캐너를 이용해 성모상 위에 자리 잡은 대성당과 외부 시설의 규모, 장식물 등을 스캔했다. 이 작업으로 성모상과 성지의 전체적인 규모를 가늠할 수 있게 되었다. 좋은 장비와 전문적인 팀의 호흡이 어우러져 이 레이저 스캐닝 작업은 단 하루 저녁 만에 완료 되어 순례객의 불편을 최소한으로 줄일 수 있었다.

이 작업으로 얻은 자료는 한국의 루르드 성모상 복제작업에 사용 될 것이고, 루르드의 성모상의 유지, 보수를 위해 봉헌 될 것이다. 3개월 전, 루르드는 홍수피해를 입었지만 천만다행으로 큰 피해를 당하지 않았다. 이처럼 루르드 성지가 큰 피해를 당하기 전에 3D 스캔 작업을 할 수 있는 기회가 주어진 것은 우리에게 좋은 기회였다. 그리고 이 피해가 크지 않은 홍수피해는 우리의 문화 유산이 사라질 수도 있다는 것을 상기시켜주었고 천주교 신자로서, 교회와 관련된 작업을 하는 사람으로서 우리 가톨릭의 중요 성지를 보존하는 뜻 깊은 작업을 하는 것에 대해 자부심과 감사한 생각이 들었다.

ON을 대신해서, 싸이아크와 싸이아크의 스캇(Scott Lee), 엘리자베스(Elizabeth Lee), 탐(Tom Greaves), 덕(Doug Pritchard), 낸시Nancy Topp()에게 감사드리고 더불어 크리스토퍼리의 어윈(Erwin Christofori)과 더크(Dirk Haeusleig)의 헌신적인 도움에 감사드립니다. 이렇게 문화유산보존에 대한 작업을 함께 할 수 있어서 대단히 뜻 깊었으며, 다음에도 함께 협업하기를 기대한다.
The capture team (Calvin Kwon, Dirk Häusleigner, Scott Lee and Erwin Christofori) finishing up after a long night of scanning.
The capture team using the tall tripod to ensure coverage of the statue.
Photo and perspective of Our Lady of Lourdes Grotto created from 3D laser scan data.