数字科技点亮敦煌古老洞窟

6月15日,在位于甘肃兰州市的敦煌艺术馆内的大屏幕上,伴随着复原古乐风韵的原创音乐,一位飘然灵动的女孩款款而至、翩翩起舞,演出抱笙式、演奏式、反弹琵琶式、吹笛式等专业敦煌舞动作。

女孩名叫“伽瑶”,是敦煌研究院与腾讯互娱内容生态部共同推出的敦煌莫高窟官方虚拟人。当天,由敦煌研究院和腾讯联手打造的文化遗产数字创意技术联合实验室正式成立,伽瑶作为首位数字敦煌文化大使首次“亮相”。未来,她将以展览虚拟直播、丝路文化科普、IP创新跨界合作等方式与大众见面,带来更丰富的文化内容互动。

敦煌研究院院长苏伯民说,双方联手打造的技术实验室将结合敦煌研究院的文物数字化技术和腾讯互娱的游戏技术,在线上构建一个全真的数字藏经洞,以互动体验的方式和大众一同分享藏经洞出土文物背后的鲜活历史。

复现藏经洞流失的万卷藏书

敦煌藏经洞是中国20世纪最伟大的考古发现之一,洞窟内藏有公元4世纪到公元11世纪的经卷、文书、绢画等5万余件文物,被称为“打开世界中世纪历史的钥匙”。然而,因为历史原因,这些珍贵文物流散到了世界各地,大部分人无缘窥见其真貌。数字藏经洞,是敦煌研究院与腾讯的文化遗产数字创意技术联合实验室首批合作项目。

激光扫描、照片重建技术,结合游戏引擎的PCG技术(程序化内容生成技术)、PBR技术(基于物理的渲染技术)等高科技,以毫米级精度1∶1还原藏经洞壁画、文物细节,并模拟不同时间里敦煌莫高窟的光照、植被等情况,在线上构建一个全真的数字藏经洞,实现物理场景的数字化高保真复现,再现当年藏经洞万卷藏书的盛况景象,让更多公众能一览部分藏经洞出土文物真貌、深度感受它们背后的生动故事。

根据藏经洞出土的文物所记载的历史内容,重现文物背后的历史时空情景,逐步构建出藏经洞的“数字文化世界”,生动展现中国乃至世界的中古史。第一件即将走进大众视野的文物就是国家一级文物“敦研001《归义军衙府酒破历》”。透过它,大众可以深入了解北宋时期敦煌的经济、文化、历法、民俗等社会面貌,以及藏经洞从洞窟开凿、室藏万卷到惊现于世、文物流散的前世今生。

苏伯民表示,在未来,敦煌研究院还将与企业联合,利用人工智能技术,对敦煌文化中更加精彩、更多不同属性内容进行发掘,然后再做进一步研究,发展更多的敦煌学研究成果。

让更多人领略敦煌文化魅力

伽瑶的原型来自敦煌莫高窟壁画中声音婉转如歌的神鸟“迦陵频伽”。

“这一虚拟人的服装纹饰及配色等设计灵感来自《都督夫人礼佛图》中的供养人和莫高窟第217窟《观无量寿经变》中的菩萨。”苏伯民说,伽瑶的形象着重体现古典气韵,模型、材质、布料暗纹甚至毛发鬓角等细节都经过了精细打磨。

伽瑶的设计团队结合动作捕捉、全实时驱动加渲染、真实毛发与实时布料解算等多领域技术,使数字虚拟人伽瑶不仅能实时做表情,连头发、衣服、配饰都能像现实中一样随风而动。未来,伽瑶将成为云游敦煌的首位数字讲解员,随时随地与线上游客交流敦煌文化知识,带领更多人领略敦煌文化的魅力。

数字时代,互联网、云计算、人工智能等新兴技术的迭代更新,也为文化遗产创造性转化、创新性发展提供了新平台。敦煌研究院自上世纪80年代末就开始了数字敦煌的探索实践,历经30余年发展,数字敦煌已成为文化遗产领域具有较高影响力的品牌,建立起包括文物数字化采集、加工、存储、展示敦煌文化信息档案数据库建设,以及文物数字化成果推广应用、创意转化等技术和业务体系,并形成了专业的文物数字化技术团队和数字创意团队。

“文物数字化的意义这些年大家都看到了,它能够记录文物此刻的所有信息。”敦煌研究院文物数字化研究所所长俞天秀说,文物数字化“从0到1”的阶段非常困难,他2005年到敦煌研究院工作,一年只能采集一个洞窟的信息。

到2010年,随着敦煌研究院文物数字采集标准、加工标准逐渐建立,一年能采集二三十个洞窟的信息。俞天秀说,敦煌莫高窟有400多个洞窟,目前已完成200多个洞窟的信息采集,“这些数据不是永远躺在服务器里,而已经在支撑研究院各项工作了,我们准备筹建大数据中心,让研究成果加快应用到其他领域”。

除莫高窟外,敦煌研究院还管辖着麦积山石窟、北石窟等甘肃省内其他石窟资源,并为7个省13处遗址提供数字化技术支撑。“所以,我们不仅承担着敦煌石窟数字化的采集,还要为全国其他石窟提供技术支撑,这就要求我们要提升数字化的效率。”俞天秀说,在确保质量的前提下如何提升效率,将来还要再与更多企业和机构开展技术联合攻关。

用手机搜寻星空下的莫高窟

既要满足游客对敦煌壁画的认识和了解,又要最大限度保护好文物,减少人类活动对壁画的伤害,如何平衡这一矛盾?

“各种各样的自然因素,时时刻刻威胁着对敦煌壁画的保护,我们做了一系列的试验,对莫高窟的面积、壁画的保存条件以及环境所造成的影响都做了评估。”苏伯民说,结论显示,莫高窟每天能够接待的游客数量大概是3000人左右,如果超出这个规模,就会对洞窟环境产生危害。

为此,敦煌研究院提出:通过数字技术的展示,把洞内部分内容放到洞外,使游客先获取敦煌壁画的一些历史背景和主要特点,然后再进行实地参观。同时,探索利用各种数字化传播技术,让游客不进洞窟也能感受了解敦煌壁画,清晰地看到敦煌壁画的细节。

2020年1月24日,敦煌研究院发布公告,景区因疫情原因暂停开放。在这期间如何满足游客需求?“当年的正月初一,我们和敦煌研究院一起紧急讨论,提出了在疫情防控期间上线‘云游敦煌’小程序的想法。”腾讯集团市场与公关部总经理李航回忆说,双方研发人员用3个星期的时间,在2020年2月20日上线了“云游敦煌”小程序,上线第一天就有200万人次参观访问,现在日均访问量超过10万人次,目前访问量已累计超过5800万人次。

去年农历十二月二十九,600万用户通过“云游敦煌”小程序,用手机点亮星空下的莫高窟,让晚唐燃灯盛景以数字方式重现。为尽可能做到真实,技术人员和敦煌研究院的专家们参考文献,细致核对200多个洞窟的位置还原和标注、洞窟的燃灯数和光亮度,以及一年中不同时间段太阳光的光照强度,通过细节打磨和场景创新,为“云游敦煌”带来新体验。

2017年以来,敦煌研究院和腾讯先后推出了“云游敦煌”小程序和敦煌动画剧等数字化传播内容。探索多元跨界联动,让敦煌元素飞天、胡旋等成为一款知名手游的游戏皮肤。

“创意之桥、数字之桥的下一步还可以是什么,我们还可以走多远?”李航表示,数字世界可探索的边界还很远很远。

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