6月6日、7日兩天晚上，14年前被塔利班用炸藥和大炮炸毀的世界文化遺產(chǎn)阿富汗巴米揚(yáng)大佛，在張昕宇梁紅夫婦領(lǐng)銜的中國團(tuán)隊(duì)幫助下原貌重現(xiàn)。他們通過三維光影技術(shù)，使用60萬流明特制投影設(shè)備（電影院常用投影機(jī)為2萬流明），1：1重現(xiàn)了巴米揚(yáng)石窟群中53米高的大佛。德籍阿富汗文物古跡專家穆吉塔巴·米爾扎伊感慨，“這應(yīng)該是巴米揚(yáng)大佛最真實(shí)的影像”。
巴米揚(yáng)大佛被毀前的資料照片
昨天是中國文化遺產(chǎn)日，談及上述廣受關(guān)注的事件，近年來從事文化遺產(chǎn)數(shù)字化研究的清華大學(xué)美術(shù)學(xué)院交互媒體研究所所長(zhǎng)、副教授張烈告訴科技日?qǐng)?bào)記者，“由于受到自然災(zāi)害、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、旅游開發(fā)等因素的影響，許多寶貴的文化遺址遭到破壞，如何有效保護(hù)、研究與開發(fā)這些文物文化資源已經(jīng)顯得非常迫切。通過各類技術(shù)手段數(shù)字化修復(fù)和復(fù)原這些文化遺址，已成為再現(xiàn)它們的重要手段”。
巴米揚(yáng)大佛被毀前的資料照片
中國團(tuán)隊(duì)光影還原被炸毀的巴米揚(yáng)大佛
此次阿富汗巴米揚(yáng)大佛被重現(xiàn)使用的是投影技術(shù)，據(jù)張烈介紹，想要光影還原一處遺址，首先需要進(jìn)行大量的研究和考證，弄清楚從前這個(gè)遺址長(zhǎng)什么樣子。“阿富汗的這尊大佛是近代被損毀的，留存的資料相對(duì)比較豐富，可以通過一些照片或者影像資料了解它從前的樣子。對(duì)于那些年代久遠(yuǎn)的遺址，則可以從研究報(bào)告或者一些古人的繪畫作品中尋找線索，另外，通過對(duì)同時(shí)期、同類別的其他遺址的考古成果進(jìn)行研究和比對(duì)，也會(huì)得到一些線索。”
“由于光影最終落到的物體并非一個(gè)平面，因此還需要了解‘畫布’的情況——比如阿富汗的這尊大佛，仍有部分形體存留，投影的時(shí)候就要考慮到這部分的存在。再比如我們?cè)颓迦A同方合作，通過光影技術(shù)還原龍門石窟的盧舍那大佛，大佛的形體尚在，我們要進(jìn)行一些細(xì)節(jié)和色彩的復(fù)原，這就需要我們?cè)谌S重建的過程中將投影的環(huán)境都考慮進(jìn)去。”張烈說，“就像畫畫一樣，在三維形體上進(jìn)行數(shù)字化描繪，需要考慮顏色、形態(tài)、亮暗面的轉(zhuǎn)折關(guān)系等細(xì)節(jié)。”
完成了三維數(shù)字模型的重建，還需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件進(jìn)行分析和研究，現(xiàn)場(chǎng)利用的技術(shù)主要是投影拼接，這對(duì)最終效果的實(shí)現(xiàn)也十分重要。“以對(duì)盧舍那大佛進(jìn)行光影重現(xiàn)為例，我們一共采用了25臺(tái)投影儀在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行影像的拼接，這需要運(yùn)用邊緣融合和幾何校正的技術(shù)在遺址現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)試。”據(jù)張烈介紹，這樣的技術(shù)我們?nèi)缃窠?jīng)常會(huì)接觸到，比如在球幕影院中看電影，通常都是幾臺(tái)投影儀拼接投放。“再比如2008年北京奧運(yùn)會(huì)的開幕式上，運(yùn)動(dòng)員李寧在鳥巢上空點(diǎn)燃火炬，整個(gè)鳥巢體育館上空的一圈都是影像，運(yùn)用的也是這些技術(shù)。”
張烈告訴記者，文化遺址的數(shù)字化復(fù)原除了采用光影手段，在實(shí)際工作中還采用了其他一些先進(jìn)技術(shù)，但這要根據(jù)遺址的特點(diǎn)和希望復(fù)原的重點(diǎn)進(jìn)行具體的分析和研究。“阿富汗的巴米揚(yáng)大佛被損毀，我們需要還原的主要是它的形體，而像龍門石窟的盧舍那大佛其形體還在，我們是對(duì)古代原有的彩繪進(jìn)行一些色彩還原，為加強(qiáng)視覺效果，還添加了一些生動(dòng)的小動(dòng)畫，這些都可以通過光影實(shí)現(xiàn)。”他說，“如今，通過虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，全息影像、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、沉浸式數(shù)字體驗(yàn)等技術(shù)，都可以真實(shí)再現(xiàn)文化遺址的歷史風(fēng)貌。”
著名建筑學(xué)家梁思成的弟子——清華大學(xué)教授郭黛姮率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，歷經(jīng)15年鉆研，依靠現(xiàn)代科技，數(shù)字“重建”了圓明園盛世。研究人員結(jié)合無人機(jī)高精度航拍和三維激光掃描儀等先進(jìn)技術(shù)手段，記錄圓明園地理環(huán)境，結(jié)合歷史研究和考證的成果，通過數(shù)字化模擬，精心描繪出圓明園建筑與園林的三維模型，另外還對(duì)遺址現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的殘損石構(gòu)件進(jìn)行虛擬拼接，對(duì)古代彩畫進(jìn)行復(fù)原……圓明園管理處主任曹宇明接受媒體采訪時(shí)表示：“利用三維建模、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，圓明園遺址90%已完成數(shù)字化復(fù)原，人們可以透過虛擬世界，一睹圓明園曾經(jīng)的風(fēng)采。”
“去年年初，香格里拉古城發(fā)生大火，當(dāng)?shù)卣?qǐng)清華大學(xué)有關(guān)專家來幫助規(guī)劃災(zāi)后重建工作。研究團(tuán)隊(duì)在遺址修復(fù)設(shè)計(jì)的過程中，借助微信等新媒體手段，發(fā)動(dòng)公眾的力量，在互聯(lián)網(wǎng)上獲取大量來過香格里拉的游客拍的照片，最大限度地搜集可用素材進(jìn)行研究以指導(dǎo)重建工作。這些新的科技手段都為文化遺產(chǎn)的保護(hù)和復(fù)原提供了新的思路和方法。”張烈說。
在光影重現(xiàn)阿富汗大佛的新聞下有讀者留言：為何要通過虛擬技術(shù)重現(xiàn)遺址而不是去真正重建它？對(duì)此，張烈回答說：“重建的文化遺址也不再是真實(shí)的歷史遺跡了，更主要的是盲目重建還可能對(duì)現(xiàn)存的遺址造成進(jìn)一步破壞，其所蘊(yùn)藏的文化和歷史信息有可能進(jìn)一步丟失。而通過先進(jìn)的科技手段對(duì)遺址進(jìn)行數(shù)字化修復(fù)及重現(xiàn)，既不會(huì)對(duì)遺址造成破壞，還能讓大家一睹這些文化遺址的歷史風(fēng)貌。”
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