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穿越千年的文物靠技术“整活”，背后门道竟然先被他们找到了！

穿越千年的文物靠技术“整活”，背后门道竟然先被他们找到了！

科技


酷玩实验室作品
首发于微信号 酷玩实验室
微信ID：coollabs


两周前，美国发生了一件说大不大说小不小的事。

当地时间6月1日晚，21岁的男子埃尔南德斯与女友发生争吵之后，砸开达拉斯艺术博物馆的门，进行大肆破坏。


其中，遭到严重破坏的3件古希腊陶器，最早的可追溯到2600年前，最晚的也有2400多年历史，总价值超过500万美元。


事实上，保护文物防不胜防。

2018年，一场大火让巴西国家博物馆内约2000万件文物付之一炬，这其中包括美洲最早的人类头骨。


接着2019年，巴黎圣母院又遭遇火灾。高达93米的尖塔坍塌，屋顶大面积摧毁，许多艺术品被困于教堂内。


更难的是，日晒、风吹、雨淋，甚至空气的湿度、温度以及闪光灯的光线，都会对文物造成不可逆的损伤。

像我国的国宝级文物《清明上河图》，往往在博物馆里展出几十天，就得扶回库房中“歇息”几年。


还有兵马俑，大家都知道它刚出土的时候其实是有颜色的，但在空气的侵蚀下颜料脱落，很多彩俑都变得灰头土脸。

为了能够留住它们的色彩，我们的考古专家不惜花费十几年的功夫去研究彩绘的层次结构和化学构成，才最终研制出了一套完善的彩绘保护技术。


甚至在后来的各种文保工作中，还不断引入更多新的科学技术，试图让那些被摧毁的文物以数字化形态重新展现在世人面前

那么，我们为什么要花费大量精力保护文物？这样做真的值得么？



01、在数字世界中，
历史被重塑出新的模样


2019年，《刺客信条：大革命》在没有任何折扣的情况下被推上了Steam热销榜。

谁也没料到，无数玩家追捧的原因，只是为了在这个虚拟世界里，一睹巴黎圣母院的原貌。彼时，那个已经矗立了800多年的大教堂刚刚经历了一场大火，风采不再。

当初，该游戏的制作者花了两年时间去还原巴黎圣母院的外观，几乎做到了“细致到外表的每个石头”。


但网友似乎并不指望依靠它来修复现实中的大教堂，毕竟，游戏中的巴黎圣母院，曾把玩家“卡进过墙里”。

好在，有人提前“备份”了。

早在2011年，美国瓦萨学院建筑历史学家安德鲁·塔隆就开始收集大教堂的全景数据，以及建筑细节图。


50余个扫描点、5毫米级别的精准度、10亿个数据点，这些数据足以精准的描述出巴黎圣母院最微小的细节，包括它的缺陷，误差只有大约5毫米。

这也是为什么在被焚的第二天，法国总统马克龙就有底气向世界宣布：5年内，巴黎圣母院重新开门迎客。


但这次大火，仍然给人们留下了惨痛的教训。

一方面，保护文物不可大意。另一方面，也让更多人意识到，用数字化技术去“备份”文物，至少能够给这份安全再加上一层保障。

尤其像我们国家，历史文化文物与遗址数量多、分布广。有数据显示，全国登记不可移动文物766722处，国有可移动文物1.08亿件套，是当之无愧的文物大国。

所以，我国的文物工作者们很早就有了数字化记录和保存的意识。在这其中，敦煌的数字化文物保护可谓一直走在世界前列。


说到敦煌，就不得不提一个人，那就是樊锦诗。

1962年，当她走进敦煌文物研究所时，莫高窟也迎来了数字化征程的新篇章。


在甘肃省敦煌市东南25公里处，鸣沙山东麓、宕泉河西岸的断崖上，莫高窟静静伫立了1650余年。

初来乍到，莫高窟的艺术让樊锦诗流连忘返。然而，和令人震撼的艺术形成鲜明对比的则是恶劣的生活环境——没电没水、土屋土炕、漫天风沙……最严重的是，历经千百年来自然侵蚀和人为的破坏，石窟本体已经十分脆弱。


原本，她和保护文物的前辈秉持着一样的念头，“世人都希望莫高窟能够永存，但我们只能延缓，不能逆转。”

但一次偶然的机会，她注意到了电脑，了解到只要把图像变成数字存在计算机里，就可以永远保存。这让她意识到“把数字档案复制到电脑里，可以带到北京看，可以带到纽约看，哪儿都行。”


不久后，她就提出利用计算机技术实现敦煌壁画、彩塑艺术永久保存的构想，并将其付诸行动。

在接下来的30年里，樊锦诗带领着敦煌研究院不断实践，终于形成了一整套先进的数字影像拍摄、色彩矫正、数字图片拼图和储存等敦煌壁画数字化保存技术，还制定了文物数字化保护标准体系。


此后，“数字化”便贯穿了后继者们的整个工作。

如今，敦煌石窟已完成了211个洞窟的数据采集，130多个洞窟的图像处理、三维扫描和虚拟漫游节目制作，43身彩塑和2处大遗址三维重建。

之后上线的中英文版本的“数字敦煌资源库”，实现了敦煌石窟30个洞窟整窟高清图像的全球共享，全球访问量已超过700万人次。


当古老的文物进入虚拟世界，它们似乎终于找到了一个相对安全的地方，不怕刀斧，不惧水火，甚至连时间也无法将他们毁灭。

但是，脆弱的文物真的得到永存了么？



02、打开想象，
数字技术让历史“活”起来


电影《寻梦环游记》中有这么一句台词：真正的死亡，是在这个世界上再没有一个人能够记得你。


对历史、文物而言，同样如此。

樊锦诗常说：“从常书鸿先生开始，莫高人始终有一种把这座人类文化瑰宝保护好的使命担当。”

但保护的目的是什么？是将历史封尘并束之高阁么？显然不是。

2003年，樊锦诗在全国政协十届一次会议上提案，建议利用现代数字技术，展示莫高窟历史文化背景和精美洞窟艺术，她明白“要让更多的观众欣赏到敦煌绝美的艺术”，才会让历史文物真正获得永生。


但敦煌石窟有它比较特殊的地方——它是一个不可移动文物，人们无法将石窟搬到别的地方供人观赏，所以只能想尽办法把它复制出来。

早年是用老艺术家们的临摹品，后来有了“数字敦煌”，30个经典洞窟、4.5万平方米壁画的高清数字化内容，只要点击一下鼠标，就能欣赏到敦煌全景。


而现在，前沿数字技术为文化遗产的创意开发提供了更多可能。

2016年，敦煌研究院成立文化创意研究中心，这之后便开始尝试与各种科技企业合作。比如，与腾讯开启了历时三年的“数字丝路”计划。

在这期间，敦煌文化通过音乐、动漫、游戏等多种形式，变得更加丰富和有趣。

像《王者荣耀》上线的敦煌飞天皮肤，有超过4000万的用户主动获取。


而《QQ飞车》则围绕敦煌主题，打造过敦煌风格的的赛道赛车和主题曲《飞驰于你》。


还有由敦煌研究院院长赵声良，以及国内知名动漫IP配演演员共同参与配音的的“敦煌动画剧”，用户可以亲手设计的丝巾的“敦煌诗巾”项目等，都收获了极大反响。


2020年，新冠肺炎疫情突然来临，阻隔了所有人的出行计划。但“云游敦煌”的上线，让国人无拘无束的在家里，就能跨时空造访数千幅壁画和数百个洞窟。

截止目前，该小程序的总访问量已达5800万人次，是敦煌莫高窟年接待量的29倍。


当文物与数字技术结合，历史就不再只是书本上的一张图、一段文字，或者博物馆里一件冰冷的“摆件”。它们以更加丰富的形式出现，重新焕发生机，吸引越来越多的人产生一窥究竟的兴趣。

“如何使敦煌的壁画活起来”，历来是每一代敦煌文物保护者的使命。

而随着更多数字技术参与进来，敦煌文物保护者的工作也再次走上了一个新的阶段，那就是让文化传播出去，传承下来。



03、与文物“对话”，
历史在数字技术赋能下传承


就在一周前，我这个不爱运动的懒人，终于在云上实现了“爬长城”。

“站”在长城口，入目可及的是一片郁郁葱葱的绿树，长城向远处延伸，高高耸立于山脊之上。


据说，这是全球首次通过云游戏技术，数字还原这种规模的文化遗产。我转动屏幕，发现连长城砖上游客随手留下的刻印都能看见，完全看不出来是虚拟的。


很多人可能会问，做这件事的意义在哪里？

其实，对于我这种不爱出门的人，或者离得太远无法远行的人来说，这无疑是一个非常便捷且有趣的了解长城的窗口。

而在真实的物理空间中，由于各种原因，很多历史古迹已经无法再现。也就是说，你想看都看不着。

就像敦煌莫高窟第17窟的藏经洞，它原是当时河西都僧统洪辩的影窟，于唐宣宗大中五年开凿。从公元4世纪到公元11世纪，洞内累计藏有文物多达6万多件，包括佛像画绢、织物、绣像以及各类法器，堪称是“打开世界中世纪历史的钥匙”。


清光绪年间，一个叫王圆箓的道士无意中发现了这个洞窟，据说当时他在清理洞窟底层流沙的时候，墙壁失去支撑产生裂缝，藏经洞就出现在了他的面前。

由于王道士本身目不识丁，对藏经洞里面的中国传统文化典籍的认识比较缺乏，于是就把这些经卷文物当作寻常物件和别人交换，比如别人上香的时候送一点，筹钱修缮庙宇的时候再低价卖一点。


此后，随着外国入侵中国，局势混乱之下，英国、法国、俄国、日本的专家都来趁火打劫，私自带走了大量经卷和文物。

最后一个来到敦煌的美国人华尔纳，甚至不甘心因迟到而一无所获，直接暴力剥离壁画，进行文物盗劫。


自此，藏经洞的文物流散世界各地，壁画也受到了极其严重的毁坏。

此情此景，相信很多人都和我一样感到痛心和惋惜。如果这个时候，我们利用游戏技术复原出一个完整的藏经洞，是不是就能一饱眼福了？

近期，作为走在数字化文物保护前列的敦煌研究院，确实已经开始在着手“数字藏经洞”的计划。

他们将结合自己的文物数字化技术和腾讯互娱的游戏技术，对藏经洞进行物理场景的数字化高保真复现和数字互动文化场景的搭建。


为了能够还原最真实的物理场景，每一处细节都将通过激光扫描与照片重建技术记录下来，再结合游戏引擎的PCG技术（程序化内容生成技术）、PBR技术（基于物理的渲染技术），以毫米级精度1:1展现出来，甚至还会模拟出不同时期下敦煌莫高窟的光照与植被情况，复刻最真实的历史面貌。


不过，文物作为历史的载体，并不仅仅只是一个物件。它由人类活动创造，就一定承载着一段有温度的故事或是一段时代的记忆。

比如藏经洞出土的众多文物中，一卷一千多年前敦煌本地政府公务招待的账本——《归义军衙府酒破历》，就记录下了从北宋乾德二年四月九日至十月十六日里，共213笔支出。


表面上简简单单的财务支出，其背后所反映的故事却是——当时政局稳定、经济繁荣，敦煌作为东西方交流的枢纽，专门设置相关机构，招待东西方的使节商旅。

并且，为了交流方便，敦煌当地还汇聚了很多翻译官。

因此，这份账本代表的是一个强盛、繁荣、开放、包容的时代。


客观来说，如果能够复刻当年的历史面貌，不仅能让我们感受到当年的盛况，也能为丝绸之路沿线国家、甚至东西方世界之间的经贸、文化、政治交流找到千年的渊源。


而像《归义军衙府酒破历》这样的文物，藏经洞中还有很多。因此，“数字藏经洞”将基于这些历史故事，来搭建一个“数字文化时空”，生动再现中国乃至世界的古代史。

在沉浸式的体验中，世界各地的游客都可以和不同时期的历史人物“对话互动”，也可以从体验中找到自己想要的答案。

而为了赋予敦煌莫高窟以“人格化IP”，也为了加深这份与文物之间的互动性，在此次合作中，敦煌研究院还和腾讯共同推出了敦煌莫高窟官方虚拟人伽瑶。


她的原型来自敦煌莫高窟壁画中声音婉转如歌的神鸟“迦陵频伽”，服装纹饰及配色等设计灵感来自《都督夫人礼佛图》中的供养人和莫高窟第217窟《观无量寿经变》中的菩萨。


基于游戏引擎的实时驱动技术，以及动作捕捉、全实时驱动加渲染、真实毛发与实时布料解算、面部驱动底层算法优化等多领域技术，伽瑶不仅能实时做出表情，连头发、衣服、配饰都能像现实中一样随风而动。

未来，她将作为首位数字敦煌官方文化大使，给大家带来更多新鲜有趣的文化内容体验。比如她可能也会进行虚拟直播、丝路文化科普以及变身为云游敦煌的小导游。


可以看到，以游戏技术为代表的前沿科技将以一种全新的方式，赋予古老的文物第二次生命。

它将打破时间与空间的桎梏，跨越山海，从千年前走来，并不断的走进更多普通人的生活中。



尾声


“一代人有一代人的使命。一辈子只做一件事，我无怨无悔。”

这是樊锦诗院长最常说的话。

她生在北京，长在上海，却将大半生奉献在敦煌。2015年从敦煌研究院退休后，已经77岁高龄的樊锦诗，继续以“名誉院长”的身份在为敦煌文化奔走。


如今，敦煌石窟已经借数字化实现“永存”，并且“飞入寻常百姓家”。

幸运的是，我们还有数不清的樊锦诗，在全国奔走。同时，也在诞生更多的文物保护成果。

比如，大家熟悉的“数字故宫”小程序。


再比如，总分布面积12平方公里、目前仅挖掘千分之二就吸引全球瞩目的三星堆，也将与科技公司开展数字化保护与传承。


中华民族生生不息、长盛不衰的千年文化将得以更长久、更生动地走进世界，走向人们的内心。

而那些可以传遍世界的中国文化符号或也将由此诞生。

酷玩实验室整理编辑

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