三维光影技术重现阿富汗巴米扬大佛原貌

　　6月6日、7日两天晚上，14年前被塔利班用炸药和大炮炸毁的世界文化遗产阿富汗巴米扬大佛，在张昕宇梁红夫妇领衔的中国团队帮助下原貌重现。他们通过三维光影技术，使用60万流明特制投影设备（电影院常用投影机为2万流明），1：1重现了巴米扬石窟群中53米高的大佛。德籍阿富汗文物古迹专家穆吉塔巴·米尔扎伊感慨，“这应该是巴米扬大佛最真实的影像”。

　　昨天是中国文化遗产日，谈及上述广受关注的事件，近年来从事文化遗产数字化研究的清华大学美术学院交互媒体研究所所长、副教授张烈告诉科技日报记者，“由于受到自然灾害、经济建设、旅游开发等因素的影响，许多宝贵的文化遗址遭到破坏，如何有效保护、研究与开发这些文物文化资源已经显得非常迫切。通过各类技术手段数字化修复和复原这些文化遗址，已成为再现它们的重要手段”。

巴米扬大佛被毁前的资料照片

中国团队光影还原被炸毁的巴米扬大佛

　　此次阿富汗巴米扬大佛被重现使用的是投影技术，据张烈介绍，想要光影还原一处遗址，首先需要进行大量的研究和考证，弄清楚从前这个遗址长什么样子。“阿富汗的这尊大佛是近代被损毁的，留存的资料相对比较丰富，可以通过一些照片或者影像资料了解它从前的样子。对于那些年代久远的遗址，则可以从研究报告或者一些古人的绘画作品中寻找线索，另外，通过对同时期、同类别的其他遗址的考古成果进行研究和比对，也会得到一些线索。”

　　“由于光影最终落到的物体并非一个平面，因此还需要了解‘画布’的情况——比如阿富汗的这尊大佛，仍有部分形体存留，投影的时候就要考虑到这部分的存在。再比如我们曾和清华同方合作，通过光影技术还原龙门石窟的卢舍那大佛，大佛的形体尚在，我们要进行一些细节和色彩的复原，这就需要我们在三维重建的过程中将投影的环境都考虑进去。”张烈说，“就像画画一样，在三维形体上进行数字化描绘，需要考虑颜色、形态、亮暗面的转折关系等细节。”

　　完成了三维数字模型的重建，还需要对现场的环境条件进行分析和研究，现场利用的技术主要是投影拼接，这对最终效果的实现也十分重要。“以对卢舍那大佛进行光影重现为例，我们一共采用了25台投影仪在现场进行影像的拼接，这需要运用边缘融合和几何校正的技术在遗址现场进行调试。”据张烈介绍，这样的技术我们如今经常会接触到，比如在球幕影院中看电影，通常都是几台投影仪拼接投放。“再比如2008年北京奥运会的开幕式上，运动员李宁在鸟巢上空点燃火炬，整个鸟巢体育馆上空的一圈都是影像，运用的也是这些技术。”

　　张烈告诉记者，文化遗址的数字化复原除了采用光影手段，在实际工作中还采用了其他一些先进技术，但这要根据遗址的特点和希望复原的重点进行具体的分析和研究。“阿富汗的巴米扬大佛被损毁，我们需要还原的主要是它的形体，而像龙门石窟的卢舍那大佛其形体还在，我们是对古代原有的彩绘进行一些色彩还原，为加强视觉效果，还添加了一些生动的小动画，这些都可以通过光影实现。”他说，“如今，通过虚拟现实、增强现实，全息影像、移动互联网、沉浸式数字体验等技术，都可以真实再现文化遗址的历史风貌。”

　　著名建筑学家梁思成的弟子——清华大学教授郭黛姮率领的研究团队，历经15年钻研，依靠现代科技，数字“重建”了圆明园盛世。研究人员结合无人机高精度航拍和三维激光扫描仪等先进技术手段，记录圆明园地理环境，结合历史研究和考证的成果，通过数字化模拟，精心描绘出圆明园建筑与园林的三维模型，另外还对遗址现场发现的残损石构件进行虚拟拼接，对古代彩画进行复原……圆明园管理处主任曹宇明接受媒体采访时表示：“利用三维建模、虚拟现实等技术，圆明园遗址90%已完成数字化复原，人们可以透过虚拟世界，一睹圆明园曾经的风采。”

　　“去年年初，香格里拉古城发生大火，当地政府邀请清华大学有关专家来帮助规划灾后重建工作。研究团队在遗址修复设计的过程中，借助微信等新媒体手段，发动公众的力量，在互联网上获取大量来过香格里拉的游客拍的照片，最大限度地搜集可用素材进行研究以指导重建工作。这些新的科技手段都为文化遗产的保护和复原提供了新的思路和方法。”张烈说。

　　在光影重现阿富汗大佛的新闻下有读者留言：为何要通过虚拟技术重现遗址而不是去真正重建它？对此，张烈回答说：“重建的文化遗址也不再是真实的历史遗迹了，更主要的是盲目重建还可能对现存的遗址造成进一步破坏，其所蕴藏的文化和历史信息有可能进一步丢失。而通过先进的科技手段对遗址进行数字化修复及重现，既不会对遗址造成破坏，还能让大家一睹这些文化遗址的历史风貌。”

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