梁思成关门弟子用18年3D“复活”圆明园

    站在圆明园的一片废墟上，如何才能“看”到她昔日繁华的模样？过去只能依靠想象，而在数字时代戴上一副AR眼镜就能让你真的“看见”。

    近年来，虚拟现实给旅游领域带来了新的体验，尤其是在文化旅游项目中，借助虚拟现实手段，为长期以来让文物界两难的“保护”和“利用”问题架起了一座新的桥梁。其中，最具代表性的是清华大学郭黛姮团队的“再现圆明园”项目，以3D建模、VR、AR的形式让游客“重返”圆明园盛世之景。值得一提的是，著名古建筑专家郭黛姮是中国建筑史学大师梁思成的关门弟子。为了重新“恢复”圆明园的样貌，她带领80多位研究人员花了18年做这件事。

    7月1日，郭黛姮团队的核心成员李公立来到重庆科技馆，为重庆市民讲述用科技手段“再现”圆明园的故事。

    2000多座数字模型“重现”圆明园

    作为曾经的“万园之园”，历史上的圆明园融汇了中西建筑的精妙，集纳了江南美景的万般风情。只可惜在150多年前的那场浩劫过后，这里只剩下了断壁残垣。

    现在，打开手机屏幕，或者戴上立体眼镜，就能立刻置身于百年前的皇家园林，“九州清晏”“方壶胜境”似乎触手可及。通过关注“数字圆明园”微信公众号，就可以欣赏到不少数字修复后的圆明园景观。游客来到圆明园正觉寺大殿，也可以看到一段18分钟的数字修复版圆明园视频。

    李公立介绍，“再现圆明园”项目是清华大学建筑学院郭黛姮教授带领团队历时18年完成的，利用严谨精确的数字化技术，让圆明园重现昔日的风采，目前团队完成精准数字复原的景区已达圆明园全园的60%。

    年过八旬的清华大学古建筑专家郭黛姮教授是圆明园研究权威，也是梁思成先生的关门弟子。在自己50多年的学术生涯中，她的目光始终不离圆明园。

    20世纪末，郭黛姮带领80余位专家学者和专业人员，开始了圆明园数字复原工程。为了完成这个庞大的工程，团队查阅了浩如烟海的历史档案，参考了大量考古发掘信息和现场测量数据。通过10多年的努力，在收集1万余件历史档案的基础上，形成了4000多幅复原图纸、2000多座数字模型，让圆明园的“再现”成为现实。

    “如何既遵循遗产保护的原则，充分展示和阐释建筑遗产的历史、文化价值，又能满足公众的视觉期待，郭教授一直带领大家在探索。”李公立说，这些都需要结合历史资料进行严格的论证。一座山的高低、一池水的宽窄，一棵树的不同品种、种植的不同部位，乃至一块匾的名称、字体、颜色，他们都一一进行推敲，并采用烘焙技术诠释更加真实的光影效果。

    古建筑的每个榫卯结构都能复原

    李公立介绍，与国内不少“数字修复”工程最大的区别在于，他们不只依靠简单的贴图形式对建筑进行“装裱”，而是将建筑的所有细节都复原了，他们将大量的时间放在了细节上，“建筑物的每一个榫卯结构都进行了复原，每个建筑都能拆解成原始的构件。一个单体建筑的数字模型就涉及5000至1万个面，超过2000栋建筑总场景近2亿个面。”

    之所以能做到如此精确，离不开团队严谨的工作流程。“这不得不从我们团队的构成说起，80多人当中，既有历史、考古、建筑方面的专家学者，也有计算机、3D建模、VR技术、视觉艺术、数据库方面的技术人员。”李公立说，他本人就是学计算机出身的。

    在工作流程上，基础研究是走在前面的，专家学者们通过海量的档案、文献收集，样式雷图辨析，写景图、老照片辨析，遗址详细勘察，营建技术分析等工作，对圆明园景区的范围做了界定并对发展历程进行分期。接下来，技术人员画出建筑单体和园林景观的复原图纸，图纸上具体到建筑的木作、砖石、室内装修、外表油饰彩画，以及园林景观的楹联匾额、假山、植物等都有严格的历史依据。

    在复原图纸的基础上，建模团队制作出相应的建筑、山水、遗址场景，并发布成VR产品。游客通过手机屏幕或立体眼镜，就能看到这些场景。

    “西洋楼”原来是彩色的

    很多人来到圆明园，西洋楼遗址是必去的地方，那些精美雕刻的石柱至今令人称赞。

    “从遗址上来看，很多人以为西洋楼的本色是汉白玉的乳白色，其实通过我们团队的研究发现，被毁之前的西洋楼是五彩的建筑。”李公立介绍，据不完全统计，圆明园库房里有大约200块西洋楼琉璃构件，颜色丰富，黄色、绿色、蓝色、青色、藕荷色和紫色都有。在建模时，他们将这些残存构件进行虚拟拼接，将苍白的西洋楼复原成了当年的五彩斑斓建筑。它有着天蓝色的屋顶，翠绿的檐角石雕，甚至还有西方圣诞树造型的纹理，花瓶造型的栏杆。

    相比传统的文物修复，数字修复的优点在于，能对每一个历史时期的文物原貌进行复原，可以从不同的时间和空间看到圆明园。

    “由于150年中，每一位皇帝爱好不同，同一景区的景观也会随之变化。实体复原遇到的最大难题是，究竟要复原到哪个时间点才算是真正复原了圆明园？”李公立介绍，比如“上下天光楼”，在乾隆早期是有连廊的，连接在水面上可以走到上下天光楼，在乾隆中后期对连廊进行了调整，不能再跨越水上到另一端去，只保留在楼的两边；道光中期对水上的连廊都取消了；咸丰时期做了一个遮阳台。可见，每个皇帝在不同时期对圆明园的功能都有不同的想法和改造。

    因此，在iPad应用程序上，他们做了一个时间轴，能看到不同时期的圆明园。

    “我们建立了数据化平台，将圆明园所有建筑不同时期的信息进行了收集，包括每个构件，有了这些数据就能为后面的工作提供支持。”李公立说。

    焦点

    保留“废墟”还是“重建”？

    数字化提供了第三条路

    “在过去几十年里，文物的确是保护起来了，但是普通公众也不容易看到。这样过度的保护存在争议，应该让文物与公众之间建立连接，给他们一个接触文化的途径，”李公立说，面对纷繁复杂的文化遗产，如何妥善处理“保护”和“利用”的关系，如何判断和筛选“适度的技术”来服务文化遗产，一直都是文物界在思考和讨论的话题。

    特别是在要不要复建圆明园这个问题上，学术界一直存在争议。对此，郭黛姮此前在接受媒体采访时直言，少量的复建可以，但不同时期有不同的圆明园，如果要复建，那是复建乾隆年间的圆明园还是咸丰年间的圆明园？是复建被毁前的还是被毁后的呢？最重要的是，文物所承载的历史信息不能被随意“删除”。在她看来，利用数字技术进行“修复”是呈现圆明园的最好方式，“跨越了时间和空间，可以全面展示各个时期圆明园的真实风貌。”

    李公立说，在“废墟”或“重建”的选择两难中，数字化手段提供了第三条路。

    延伸

    如何实现市场价值？

    商业模式还在摸索

    “再现圆明园”项目在国际上展现了中国用数字化手段复原文化遗产的能力，在国内外赢得了一片掌声。然而，如何将这样的技术进行商业化运作，实现市场价值，成了团队目前最大的难题。

    “其实我们从2012年开始就成立了公司，推进市场化的工作，但一直没有摸索出很好的商业模式。”李公立说，目前的应用产品比较简单，比如手机导览和iPad应用程序。在现在的导览系统上，做了游客数据分析，在每个景区有多少游客停留了多少时间。此外在现场某些景点还有AR眼镜，游客戴上可以看实景的360度效果，希望能把复原中的一些发现通过故事的方式展现出来。他们也做了一些圆明园的文创产品，比如“五彩西洋楼”的手表、铅笔，“翻尾石鱼”的钥匙扣、书包、文具袋等。

    未来，他们希望能将现有数据化成果与旅游体验进行深度绑定，为游客设计游览路线，丰富他们在圆明园的游览体验，而不是只去西洋楼。“我们希望让游客感受全景沉浸式游览。比如，开展灯光秀夜游，让游客夜晚坐在船上看到圆明园的盛景展现。”李公立说，灯光秀能够很好地将现有技术展现出来。

    “我们在研究和数字化复原上，做了很扎实的工作，当然也希望能让这些成果产业化。”李公立表示，虽然现在市场上对文化消费、文化旅游的意识离构想还有一些差距，不过他们看好未来的市场潜力。

    链接

    文物的数字化复原

    我国走在国际前沿

    李公立介绍，有了“再现圆明园”项目的示范，国内一些古建筑、文物遗址也找到他们，希望能做数字化复原。

    此外，在与国外的交流中，他们的技术也得到了认可。“国外的文物界很羡慕我们的数字化推进工作，一些文化遗产丰富的国家也在做这样的工作，但进展比较缓慢、效率比较低。”李公立说，他们去英国交流时，利物浦的市长甚至还口头向他们发出了邀请，请他们去为当地做数字化复原项目。

    重庆商报－上游财经记者 刘晓娜