中國團隊以光影重現巴米揚大佛

6月6日、7日兩天晚上,14年前被塔利班用炸藥和大砲炸毀的世界文化遺產阿富汗巴米揚大佛,在張昕宇梁紅夫婦領銜的中國團隊幫助下,原貌重現十幾個小時。他們通過三維光影技術,使用60萬流明特製投影設備(電影院常用投影機為2萬流明),1∶1重現了巴米揚石窟群中53米高的大佛。德籍阿富汗文物古蹟專家穆吉塔巴·米爾扎伊感慨,“這應該是巴米揚大佛最真實的影像”。

昨天是中國文化遺產日,談及上述廣受關注的事件,近年來從事文化遺產數字化研究的清華大學美術學院交互媒體研究所所長、副教授張烈告訴科技日報記者,“由於受到自然災害、經濟建設、旅遊開發等因素的影響,許多寶貴的文化遺址遭到破壞,如何有效保護、研究與開發這些文物文化資源已經顯得非常迫切。通過各類技術手段數字化修復和復原這些文化遺址,已成為再現它們的重要手段”。

此次阿富汗巴米揚大佛被重現使用的是投影技術,據張烈介紹,想要光影還原一處遺址,首先需要進行大量的研究和考證,弄清楚從前這個遺址長什麼樣子。“阿富汗的這尊大佛是近代被損毀的,留存的資料相對比較豐富,可以通過一些照片或者影像資料了解它從前的樣子。對於那些年代久遠的遺址,則可以從研究報告或者一些古人的繪畫作品中尋找線索,另外,通過對同時期、同類別的其他遺址的考古成果進行研究和比對,也會得到一些線索。”

“研究和考證工作特別重要,是數字重建一處遺址的關鍵。”張烈說,“之後就是三維重建的過程,研究人員會通過採集的數據確定最終投影的細節。”

“由於光影最終落到的物體並非一個平面,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,投影的時候就要考慮到這部分的存在。再比如我們曾和清華同方合作,通過光影技術還原龍門石窟的盧舍那大佛,大佛的形體尚在,我們要進行一些細節和色彩的複原,這就需要我們在三維重建的過程中將投影的環境都考慮進去。”張烈說,“就像畫畫一樣,在三維形體上進行數字化描繪,需要考慮顏色、形態、亮暗面的轉折關係等細節。”

完成了三維數字模型的重建,還需要對現場的環境條件進行分析和研究,現場利用的技術主要是投影拼接,這對最終效果的實現也十分重要。“以對盧舍那大佛進行光影重現為例,我們一共採用了25台投影儀在現場進行影像的拼接,這需要運用邊緣融合和幾何校正的技術在遺址現場進行調試。”據張烈介紹,這樣的技術我們如今經常會接觸到,比如在球幕影院中看電影,通常都是幾台投影儀拼接投放。“再比如2008年北京奧運會的開幕式上,運動員李寧在鳥巢上空點燃火炬,整個鳥巢體育館上空的一圈都是影像,運用的也是這些技術。”

張烈告訴記者,文化遺址的數字化復原除了採用光影手段,在實際工作中還採用了其他一些先進技術,但這要根據遺址的特點和希望復原的重點進行具體的分析和研究。“阿富汗的巴米揚大佛被損毀,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,我們是對古代原有的彩繪進行一些色彩還原,為加強視覺效果,還添加了一些生動的小動畫,這些都可以通過光影實現。”他說,“如今,通過虛擬現實、增強現實,全息影像、移動互聯網、沉浸式數字體驗等技術,都可以真實再現文化遺址的歷史風貌。”

據他介紹,著名建築學家梁思成的弟子——清華大學教授郭黛姮率領的研究團隊,歷經15年鑽研,依靠現代科技,數字“重建”了圓明園盛世。研究人員結合無人機高精度航拍和三維激光掃描儀等先進技術手段,記錄圓明園地理環境,結合歷史研究和考證的成果,通過數字化模擬,精心描繪出圓明園建築與園林的三維模型,另外還對遺址現場發現的殘損石構件進行虛擬拼接,對古代彩畫進行複原……圓明園管理處主任曹宇明接受媒體採訪時表示:“利用三維建模、虛擬現實等技術,圓明園遺址90%已完成數字化復原,人們可以透過虛擬世界,一睹圓明園曾經的風采。”

“去年年初,香格里拉古城發生大火,當地政府邀請清華大學有關專家來幫助規劃災後重建工作。研究團隊在遺址修復設計的過程中,借助微信等新媒體手段,發動公眾的力量,在互聯網上獲取大量來過香格里拉的遊客拍的照片,最大限度地蒐集可用素材進行研究以指導重建工作。這些新的科技手段都為文化遺產的保護和復原提供了新的思路和方法。”張烈說。

在光影重現阿富汗大佛的新聞下有讀者留言:為何要通過虛擬技術重現遺址而不是去真正重建它?對此,張烈回答說:“重建的文化遺址也不再是真實的歷史遺跡了,更主要的是盲目重建還可能對現存的遺址造成進一步破壞,其所蘊藏的文化和歷史信息有可能進一步丟失。而通過先進的科技手段對遺址進行數字化修復及重現,既不會對遺址造成破壞,還能讓大家一睹這些文化遺址的歷史風貌。”.

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http://scitech.people.com.cn/n/2015/0615/c1007-27155478.html

【人民網】

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