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            虛擬現實幀幀光影 重現圓明園“萬園之園”

            2022-07-05 11:59:10         來源:人民日報     瀏覽次數:

            虛擬現實幀幀光影 重現圓明園“萬園之園”

            拾光買賣街內商店售賣的文創產品。
            崔 楠攝(影像中國)

            虛擬現實幀幀光影 重現圓明園“萬園之園”

            數字化復原的圓明園海晏堂。
            北京清城?,F數字科技研究院供圖

            虛擬現實幀幀光影 重現圓明園“萬園之園”

            考古團隊在對圓明園進行數字化采集。
            袁 藝攝(影像中國)



              核心閱讀

              1萬余件歷史檔案,4000幅復原設計圖紙,2000座數字建筑模型……10余年來,圓明園持續開展數字化復原工程,通過采集文物數字信息、打造線上虛擬展覽、開發互動體驗的文旅項目等方式,讓人們穿越時空,感受歷史文化遺產的光彩。如今,全園108處景區已完成數字化復原,約2/3的景區實現精準數字復原??缭桨倌陼r光,“萬園之園”在虛擬中重現。

              

              上下天光、夾鏡鳴琴、坐石臨流、茹古涵今……一個個意味雋永的名字,承載著圓明園的昔日盛景。

              然而,160多年前遭遇破壞,大量文物珍寶流失海外,“萬園之園”只余斷壁殘垣。

              是保留原貌還是恢復重建?數字化給出了一種答案。“圓明園是重要的歷史見證地。我們可以通過數字化手段,虛擬復原它的壯美景象,也使遺址所蘊含的歷史文化信息得到更好的記錄、保存,推動相關研究的開展。”北京市海淀區圓明園管理處主任邱文忠說。

              數字存檔

              采集海量數據資源,實現高精度永久留存

              6月11日,圓明園虛擬仿真田野考古系統上線。人們在平臺上既可以了解圓明園的歷史文化,還可以利用實景三維模型、全景漫游等方式,參與舍衛城南城門考古遺址、澹泊寧靜一期考古遺址3D虛擬體驗。“系統將真實性與趣味性相結合,吸引青少年來體驗考古過程。”北京大學考古文博學院副院長張劍葳介紹,系統未來計劃將虛擬考古與實景模擬發掘相結合,用于公眾考古教學。

              圓明園考古始于上世紀90年代,北京市文物研究所、北京大學考古文博學院等單位先后完成藻園、含經堂、長春園宮門、正覺寺、遠瀛觀等10余處遺址的發掘,明確了遺跡的保存狀況、規模及其形制、規格等。

              考古發掘中,文物信息的采集和記錄是重要一環。然而,一般的平面掃描或相機拍照很難將文物的細節與色彩完整保存下來。利用三維掃描,則可以留下高精度的永久數字化檔案,進而完成文物虛擬修復。“數字化存檔可以通過信息比對,對文物進行長期監測,發現病害發展趨勢,從而更好地實現預防性保護,同時為數字化復原提供支撐。”張劍葳說。

              “文物也有生命周期,尤其裸露在戶外的石刻文物,遭受風吹日曬,很容易受損。”圓明園管理處相關負責人說。近年來,圓明園聯合北京大學考古文博學院開啟石刻文物數字化存檔工作,以三維掃描、攝影測量和全景攝影等技術手段,完成西洋樓遺址區內大水法、觀水法、遠瀛觀、海晏堂以及北大燕園內流散石刻文物的數據采集,采集的數字資源數據量達2TB(太字節)。

              此外,圓明園持續對修復文物、庫藏文物、回歸文物進行數字化掃描,數據進入圓明園文物數據庫和紋樣庫,公眾足不出戶就可以“云觀展”。目前,包括瓷器、玉器、銅器以及石刻等在內的118件數字化文物已在圓明園官方微信公眾號上展出。

              全景復原

              從建筑形制到樹木品種,10多道程序確保精準

              行走在圓明園里,面對一處處廢墟,一個個問題縈繞在人們心頭:乾隆欽點的圓明園四十景在何處?它們原先是什么模樣?隨著數字化復原的推進,這些問題得到了解答。

              2009年,圓明園啟動數字化復原工程,80多名參與復原的研究人員來自圓明園、清華大學、北京市古代建筑研究所、北京市文物研究所、故宮博物院、承德避暑山莊等50多家單位。

              圓明園自1707年始建到1860年被毀,150余年間改擴建頻繁,許多建筑都是中國乃至世界建筑史上的孤例。大到一座建筑的形制,小到一座山的高低、一池水的寬窄、一棵樹的品種,乃至一塊匾的名稱、字體、顏色,一景一物如何精準再現,皆是考驗。

              復原工作始終堅持科學性、真實性原則,每復原一個景區都有基礎研究、復原設計、場景制作、維護更新4個步驟,共10多道程序,包括遺址信息精確采集、文獻資料精細研讀、樣式房建造技術分析、殘損構件虛擬拼接等。

              除了實地勘察測繪,清華大學建筑學院教授郭黛姮帶領團隊深入挖掘史料,對照樣式房遺存圖紙、《圓明園四十景圖》、《圓明園匠作則例》等檔案資料開展研究。“在堆積如山、未經梳理的原始史料中仔細爬梳,尋找線索,才能構建出一個完整的建筑,進而再還原合宜的周邊環境和內部陳設。”項目負責人之一、北京清城?,F數字科技研究院院長賀艷說。

              據介紹,一般建筑單體的三維模型包含3000至2萬個面,已足夠精致,然而,圓明園每個建筑單體的三維模型則要求包含2萬至15萬個面。3D復原模型不僅包含了遺址、建筑,還包含花木、假山等。

              1萬余件歷史檔案,4000幅復原設計圖紙,2000座數字建筑模型,67個景區的195個時空單元……迄今為止,全園108處景區已完成數字化復原,其中約2/3的景區實現了精準數字復原,一些建筑復原精準率達到95%。

              跨越300多年時光,“萬園之園”在虛擬中重現。2016年,圓明園數字化復原項目通過科技部驗收,獲得高度評價——“為解決我國多達33萬處古遺址、古墓葬類遺產的展示與利用,開辟了一條全新的途徑”。如今,數字化復原成果已應用于圓明園移動導覽系統,包括圓明、長春、綺春三園全部景區,共629項信息、520張景區復原圖和19段復原視頻。

              “基于有證可查的一磚一瓦進行虛擬搭建,今人才可以切身體會‘萬園之園’的不朽魅力。”賀艷說,“隨著研究的深入,數字化復原還將不斷完善。”

              交互體驗

              落地多種應用場景,讓歷史可觸可感

              漫步圓明園銀杏大道上的拾光買賣街,步入“御園鶯歌”光影互動空間,蟲鳥窸窣、樹影婆娑、琉璃錯落。用手輕輕觸碰墻上的動態光點,荷花綻開、仙鶴展翅。坐在西洋幻境·拾光咖啡廳,腳下是青花八寶萬福如意地磚,抬頭可以欣賞古代名畫。“真是大開眼界,原來圓明園這么美!”游客張鈺坤連聲稱贊,興奮地拍照發到朋友圈。

              數字+文旅,會迸發出怎樣的火花?2013年,圓明園和清華大學共同承擔了國家科技支撐計劃“重現輝煌——數字圓明園研究及文化旅游應用示范”項目,組織建筑、歷史、計算機、文保、考古、測繪等學科的專家,開始探索數字化文旅服務產品轉化路徑。2021年,國家重點研發計劃“大遺址文化內涵敘事化展示與交互技術研發項目”將圓明園選為首個應用示范園區。

              借助虛擬現實、增強現實、混合現實、感映現實以及交互現實游戲,數字化復原成果在更多的應用場景落地,幫助人們走進歷史深處,感受中華文化的脈動。

              光影圓明園還通過豐富多彩的展覽,來到了更多人身邊。2016年起,5個空間體驗展先后在中國園林博物館亮相,觀眾超40萬人次;鄭州園博園舉辦的數字感映展中,海晏堂數字重生全過程呈現于高7米的弧幕上;2020年7月,《重返·萬園之園》數字交互展在北京首鋼園舉辦,觀眾寫下上萬條留言:“歷史與科技讓人敬畏”“國家只有更強大,歷史文化才能得到更好保護”;即將推出的移動式體驗項目“夢回圓明園”和數字膠囊影院,打開更多想象空間……

              “隨著技術的迭代更新,未來圓明園將以更多更好的方式呈現在公眾面前,讓人們充分感受文化遺產的風采。”邱文忠介紹,“通過文化科技融合的方式,為游客帶來新鮮生動的感官體驗、酣暢淋漓的文化享受。”
             

            編輯:liqing

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