数字化“孪生”赋能文化遗产

　　原标题：数字化“孪生”赋能文化遗产

　　明迁都北京后，北京城较元大都整体南移；明清时期中轴线上的建筑、景观的规模、气势、规整程度均达到了历史最高水准。 　　（供图：清城睿现数字科技研究院）

　　与申遗同步

　　开始进行价值传播

　　2月14日起，基于数字化技术的“发现·北京中轴线”展在位于北京西郊首钢园内的RE睿·国际创忆馆开展。

　　展览包含“四九城里中轴贯”“时空里的中轴线”“中轴线现在与未来”， 呈现了北京中轴线与城市生活关系以及策展者对于北京中轴线文化遗产价值的理解与阐释。这一展览布景在28米高的工业筒仓中，应用了全息数控影像、联动720度环幕、空间定位声场等数字技术。

　　此外，公众还可在展览中通过VR互动，登临虚拟的中轴线北端钟鼓楼远眺南北中轴线，一览近百张珍贵北京城历史图档；通过50余张数字卫星照片直观感受北京中轴线与北京城市生息与共的发展和变迁；还可打卡中轴线限量印章，把中轴线带回家……

　　描述都城建造中

　　对应的宇宙观

　　数字化展示，能够呈现许多仅靠文字难以表述的效果。

　　中国古人把星空分为了三垣二十八星宿进而把对自然、宇宙的认知投射在日常的生活与城市的营建之中。所以北京是中国城建史上对宇宙观最完整的一次表达。但在现实体验中，普通受众是难以将中轴线与“星宿天像”对应在一起的。此次展览则为观众呈现了古人象天法地的居中观，将星空宇宙投射到城市中，演示了北京中轴线的孕育和历史进程。观众可在纵深28米的空间，置身中轴线的时间与空间中尽情感受。

　　贺艳是此次展览的策展方清华大学清城睿现数字科技研究院院长。她认为：“数字化呈现中轴线的价值，就是在虚拟和现实间、在时间和空间之间能够建立起一种关联，通过这样一个沉浸式环抱体验空间让受众置身于历史之中。”

　　不仅孪生

　　而且期望成为“共生”的一部分

　　“北京中轴线初步形成于元代，历经明、清两代，形成了纵贯南北的城市中轴与文化脉络，并在当下与我们共同生活，也在我们的不断认知与创造中传承给未来”。展览的策展人这样判断。

　　于是，在策展团队看来，这个展览不仅是真实地建立一个“孪生”的中轴线，还期望更进一步，成为中轴线精神理念在当代活态延续的一部分。

　　展览的另一特色就是鼓励公众参与，展览开展前已经通过网络征集了大量来自公众关于北京中轴线的故事、艺术作品。在整个展期，展览持续面向公众征集中轴线相关主题的作品，并将其中部分作品在展厅轮展。

　　贺艳有着长期从事圆明园数字化研究的经验，是国家科技支撑计划“重现辉煌 数字圆明园研究及文化旅游应用示范”项目负责人，她说：“我觉得中轴线申报世界文化遗产的核心价值在于‘中轴线’这个概念，它在中国人精神世界里普遍存在而且至今依然在影响着我们。”

　　与圆明园的数字采集与呈现过程不同，贺艳认为中轴线不是一个静态的遗址，而是一个还在生长变化的空间，需要呈现的时态和变化更多更复杂。于是策展者们构建起了一个数字平行时空，这个时空不仅有数字孪生的建筑和街景，也有当代“人”留下的活动，有“象天法地”思想、有普通人的记忆和感情。这些数字场景会形成一个多层时空的记忆世界，并继续“共生”下去。

　　多领域合作

　　已摸索出数字技术应用经验

　　据介绍，此次展览使用的综合采集技术，包括数字测绘、拍照，三维激光扫描、近景摄影测量，三维建模、虚拟现实场景等。数字采集团队先后进行了史料挖掘、对现有建筑及遗迹测量、三维数据整理、根据史料完成数字修复和复原、数字场景构建环境和氛围光照渲染等多技术合作。

　　此次展览，也将长期以来对圆明园等内容进行数字采集、复原、阐释的经验引用过来，针对不同需求采用的技术可作出相应变化，显示出技术团队对于文化遗产已经摸索出独特的经验。“我们采用的技术其实是灵活、有效的。比如有一些比较规整的建筑或者大场景，就基于航拍影像进行倾斜摄影测量建模；有一些精细化程度比较高的，会做三维激光扫描，而不是一味地使用精密技术。”贺艳介绍。依据中轴线数据采集团队的经验，三维激光扫描也会产生很多冗余数据，“不见得好用”；但遇到那种色彩丰富、需要记录色彩变化的建筑部分比如斗拱，还会加上近景摄影测量。同时，三维激光扫描和近景摄影测量都需要精确计算拍摄点和后期拼装，所以这不仅是工作量和数据处理量巨大，更需要一个整体规划。

　　形成文化遗产

　　“数字资产”

　　“数字中轴线”工作将对北京中轴线上的重要遗产点、物质文化遗产现有内容进行数字化采集，以科学记录文化遗产的现状，并基于此通过数字技术在不破坏文物本体的基础上，展开丰富的、多维度的研究工作，并为后续的保护修缮提供材料、学术和技术支撑。同时，基于历史学、建筑学、考古学、人类学等学科的综合研究，复原中轴线重要文化遗产点在不同历史时期的变化、描绘中轴线在历史时间维度、空间维度的变迁与生长。在此次展览中，数字采集团队展示了实例：他们对中轴线北端的钟鼓楼进行了初步的数字化采集和室内现状虚拟重建，观众可以通过VR设备体验这种多资源合成成果。

　　这些应用智慧和成果，事实上已经慢慢积累出庞大的文化遗产“数字资产”。

　　除建筑数据外，数字化采集的范围还延伸至中轴线历史照片、历史文献、口述史甚至鸽哨儿、前门叫卖声等多层信息。目前，已经完成了对钟鼓楼钟鼓声的采集。随后再结合北京不同时期的城市模型建筑肌理，在数字虚拟中测算声音的传播，就可还原不同位置听到的钟鼓声，给受众以真实、直观感受。

　　这是一项持续很长时间的团队合作。

　　“相对于整体计划，我们‘数字中轴线’目前完成工作量才有20%。”贺艳这样判断。