創新激情 虛擬現實助力考古還原之夢

寂靜天花板

在虛擬世界里是沒有任何限制的，但是你虛擬出來以后，就有可能把它們變成現實。2011年，達索系統推出了一個名為“創新激情”的公益計劃，旨在使其尖端的3D技術能夠為歷史學家、考古學家、研究人員和各種發明人員所用，通過3D的仿真、建模以及在虛擬三維世界中的驗證，去解決或探索目前人類所面臨的一些問題，或者將某個領域的研究推向新高度。

巴黎市建筑與考古學歷史部的考古學家迪迪埃·布森（Didier Busson），一直懷揣著一個“瘋狂”的夢想。“我希望借助虛擬現實技術，對那些已經不復存在的，以及經過多次修整的巴黎標志性建筑進行再造和保存，打造出一座橫跨5000年歷史的數字巴黎。”由于計劃需要大量資金支持，歷史細節考證過于繁瑣，多年來，迪迪埃牽頭的“數字巴黎”項目一直未能實現。不過，最近他的夢想終于成真了。

最早體會到“數字巴黎”成果的，是15000多名巴黎市民。“數字巴黎”成果揭幕的當晚，他們匯集在市政廳廣場。9塊10米寬的屏幕排成了半圓，在歡呼聲和激動的尖叫聲中，紀錄片《巴黎，偉大的傳奇》（Paris, La Ville A Remonter Le Temps）開始播放。片中，一群對巴黎的歷史和建筑頗感好奇的現代人，通過撥弄虛擬的時光轉盤，進入到不同歷史時期的巴黎圣母院、巴士底獄、盧浮宮和埃菲爾鐵塔。仿真3D技術逼真地再現了這些建筑在不同歷史階段的不同面貌，路途中點擊巴黎各個重要建筑，界面上就會出現該建筑不同歷史年代的菜單。比如，點擊巴黎圣母院，界面上就會出現“高盧-羅馬時期、中世紀、19世紀，以及世博會之后”的選擇菜單。一旦選定某個歷史時期，就能在進入這個數字三維建筑之中。此時，迪迪埃則搖身一變成了貼身導游，對每一座建筑及其周邊環境的變遷進行一一詳細講述。

“整個項目，最大的挑戰在于用虛擬現實技術重建那些不存在的，看不見的建筑，不只是外部，還有它們內部的結構，”迪迪埃說。事實上，無論是紀錄片、網站還是iPad軟件，最終實現都仰賴于虛擬現實技術。“所以說，這是一支前所未有的跨界團隊，考古專家、建筑學家、數字技術工程師、紀錄片導演、歷史劇編劇，緊密合作長達數年之久。”達索系統（Dassault Systemes）總裁兼首席執行官夏伯納（Bernard Charles） 說。這家掌握全球最先進3D技術之一的法國公司，他們的工程師和技術人員，在“數字巴黎”項目中扮演了“幕后英雄”的角色。此前，他們通過虛擬現實技術，在“胡夫金字塔揭秘”項目中，從力學和建筑結構上幫助考古學家論證了金字塔的建造過程。而在“冰山夢”項目中，工程師們又動用3D技術，模擬了用遠洋輪船拖動冰山航行的過程，為環境學家喬治·莫林（Georges Mougin）“用冰山救濟缺水地區”設想的可行性提供了科學論據。這一次，雖然一樣也是“技術活”，但當虛擬現實技術走出專家實驗的小圈子，面向大眾時，情況有了微妙的不同。
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正如迪迪埃所說，用虛擬現實技術重塑不存在的建筑，最大的問題在于對建筑內部細節的考證。“和歷史上留下的那些建筑的平面繪圖、文字描述不同，用世界上最先進的虛擬現實搭建的3D數字建筑，連內部的給排水系統、采光分配這些問題都要給予充分考慮。”根據達索系統數字實驗戰略副總裁梅迪·塔尤比（Mehdi Tayoubi）的描述，在整個數字重建過程中，他們幾乎是摳著資料中每一個字眼，掐著一些畫作中微不足道的細節前行的。“粗略的描述和不精確的畫面，常常讓我們誤入歧途。”尤其是高盧-羅馬時期和中世紀，那段時期歷史資料的缺失，各種建筑不同紀錄版本之間的分歧和混淆，一度讓項目團隊感到頭疼。

其中，重塑盧浮宮的發端時代的過程最為波折。“盧浮宮的歷史曲折、復雜，不同年代用途截然不同，建筑形態不斷改變，很難想象它最初是什么樣子。”迪迪埃解釋說，為了搞清楚盧浮宮建造發端時期的構造，迪迪埃率領的考古學家團，只能從館藏的畫作《貝里公爵的富貴》（Les Très riches heures du Duc de Berry）中尋找蛛絲馬跡。

而當達索系統的工程師們根據他們的考證，造出了菲利普二世的盧浮宮時，歷史學家和工程師們都憑直覺感到，整個建筑過于華麗了，絲毫不具備軍事堡壘的特征。為此，建筑專家和考古專家大量參考了800多年前法國地區的堡壘和防御工事，工程師再根據考證結果對整個建筑做出大幅修整。
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雖然僅僅是虛擬現實的3D技術，但這種大幅度的修改也要花費工程師大量時間。梅迪·塔尤比將此形容為“牽一發而動全身”，“哪怕是改變一下房梁的結構，整個建筑的力學支撐就完全變了。如果不對整個建筑的其他支撐點做改動，屋子就可能直接‘坍塌’，所以修改就像玩多米諾骨牌，改了房梁，就得改窗子大小和數量，墻壁厚度、材料種類也要重新考慮。”

不過，從另一方面來說，嚴謹的虛擬現實技術為專家考證一些歷史謎題提供了借鑒。之前，法國建筑師讓-皮埃爾·烏丹（Jean－Pierre Houdin ）就用七年時間，通過達索的虛擬技術重建了胡夫金字塔，證明金字塔可以從內向外建造，只需要4000人。并不是像人們揣測的那樣，認為金字塔是由外星人建造的。而這一次，通過虛擬現實技術，歷史專家也撥開了籠罩在巴黎圣母院頭頂的歷史迷霧。在恢復巴黎圣母院在1320年竣工時的內部結構時，技術團隊發現，無論從建筑的力學角度，還是造型上，巴黎圣母院的高臺和羅馬教堂的高臺應該是一致的。“我們當時只是做了個大膽假設，”梅迪說，“我們讓巴黎圣母院在羅馬教堂的基礎上重建，就得出了兩者的高臺能夠重合的結果。這是普通考古手段無法實現的觀察角度。”

雖然在技術應用上同樣嚴謹，但和“胡夫金字塔揭秘”、“冰山夢”等僅為專家和專業領域所用不同，“數字巴黎”除了為歷史專家和建筑學家服務，也能為大眾提供操作簡便的歷史參考。“這是關于一座城市的四維實驗，你所看到的是3D的景象，但其實更重要的緯度還有時間。”法國《費加羅報》在報道中稱，“之前，這些歷史資料只掌握在專職研究巴黎城市歷史的學者和考古專家的手中。而且，即使是歷史專家，也很難在這么大的跨度上把歷史梳理得這么完整，而且它的呈現方式特別簡單，只要點點鼠標，幾千年的歷史就在你的面前鋪陳開來。”換句話說，憑借著簡單易懂的虛擬現實技術，“數字巴黎”從紛繁復雜的歷史脈絡中梳理出了精華，并且以娛樂化的方式，將歷史、人文的信息準確無誤地傳達給了普通大眾。
, n% L+ v7 c4 N5 H8 m) G，“數字巴黎”純粹是一個關于歷史人文的公益項目，也是他們嘗試用虛擬技術為城市打造一張歷史名片的新開始。巴黎之后，下一個有可能是北京。夏伯納在談及“數字巴黎”時，提到了把北京“數字化”的心愿。“把故宮乃至整個北京的各個歷史時期，用虛擬技術重塑出來，聽上去就是一個能令人激動得血脈賁張的計劃。”

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寂靜天花板

在虛擬現實中游歷城市
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