数字长城的诞生:游戏技术如何帮助我们保存现实?( 二 )



长城保护:从现实到数字世界

尽管游戏的画面越来越逼真,游戏玩家仍然容易理解照片与建模这两种概念的差别 。但对不了解电子游戏最新进展的人们来说,事情或许有些令人费解:既然看到的东西都是一样的,到底为什么要在意它是不是视频?建模和实拍到底有什么差别?

数字长城的诞生:游戏技术如何帮助我们保存现实?




技术进步带来了视觉奇观,参观者如果不仔细分辨,很难看出建模和实拍的差别
简单点说,和视频、照片相比,数字长城并不是对现实世界直接的影像记录,而是重新制作的模型,就和游戏一样 。但和游戏不一样的是,场景的构建并不为游戏性服务,而是完全围绕着“还原”进行,有着毫米级别的超高精度 。
数字长城是一种“真实的虚拟” 。这种特性导致了它在制作上会比视频拍摄与不考虑真实性的建模都更加麻烦 。
为什么要如此大费周折?
这样的项目当然不仅是为了做出一个“云旅游”的小程序,而更多涉及到传统文化传播、古建筑与文物保护等文化领域的内容 。
保护文物和传播文物知识的方式有很多种,但这一次与此前都不同——老实说,我也最喜欢这一次 。过去对长城保护的尝试,尽管许多成果也在线上呈献,但都围绕着现实中的长城,讨论的是我们拥有过什么、现在还有什么、如何留住历史……这一次的尝试更进一步,不再仅仅讨论“如何保护”的老问题,而是结合了历史与创造 。
数字长城的诞生:游戏技术如何帮助我们保存现实?




出于保护的目的,长城经历过数次修缮 。历史会留住一部分,但也有失去的部分
数字长城的诞生:游戏技术如何帮助我们保存现实?




数字化的还原、重建和现实中的修缮非常相似,它们共享一个内涵——传承文化
我们在数字世界中备份了当下的世界,自此拥有了一份永远不会丢失的图纸,而且,这还是一份对所有人开放的图纸 。

当游戏技术走出游戏

这一切是如何做到的呢?腾讯数字长城项目组向触乐介绍了在这一项目中运用到的技术 。在这些介绍中,我听到了许多熟悉的名词——游戏玩家对这些词都不会陌生,这就像是以现实为参照,制作一个高精度的场景 。项目组需要做的仍然是建模,但这些模型不再是为玩法和机制而服务,而是专注于达到“接近现实”这一目标 。
首先是最关键的场景制作 。项目组主要采用了照相建模技术与三维激光扫描技术 。
简单来说,照相建模是一种将同一场景不同角度的一系列的照片“翻译”成3D模型与贴图的技术 。这项技术在“战地”“刺客信条”等众多3A游戏中都已投入使用,此外,在专业领域,如考古学中也有一定应用 。三维激光扫描技术则是利用激光扫描仪对空间进行测量,相比照相建模技术来说要更加精准一些 。此前,艺术史学家Andrew Tallon就曾利用这项技术对巴黎圣母院进行了激光扫描,这成为了巴黎圣母院重建的宝贵材料 。
数字长城的目标是“还原”,这要求极高的精度 。“素材”来自于两方面:激光拍摄形状,主要用于建模;单反与无人机拍摄照片,用于贴图的参考 。这样,项目实现了对喜峰口长城(1公里范围内)的精准摄影测量,保证了超5万张“照片级还原” 。
光有素材还不够,要以一种类似游戏的方式还原这样的场景,同样需要高性能的渲染效果 。项目组使用了“虚幻”引擎5进行渲染,引擎的Nanite技术支撑了“超过10亿面的资产处理”,动态光照(Lumen)技术则提供了更真实的环境效果 。

推荐阅读