文化遺產(chǎn)的數(shù)字化生存

五朵向日葵中有兩朵已經(jīng)凋謝，一朵正含苞待放，另外兩朵開得正艷，如火焰噴薄。《花瓶里的五朵向日葵》是梵高11幅向日葵作品中十分有代表性的一幅?！安贿^，現(xiàn)在只能在網(wǎng)上搜到模糊的圖片，它的原本在第二次世界大戰(zhàn)時(shí)已毀于戰(zhàn)火之中。”微軟亞洲研究院視覺計(jì)算組項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Moshe Ben-Ezra博士在向記者介紹數(shù)碼相機(jī)和文化遺產(chǎn)的關(guān)系時(shí)，唏噓惋惜。

與微軟亞洲研究院的研究員相比，Moshe的工作顯得有些“另類”和特別——他大部分時(shí)間都與一個(gè)特制大相機(jī)，呆在為放置這個(gè)“大家伙”而專門辟出的暗室里，然后再把拍出的圖片進(jìn)行數(shù)字化還原，夸張的說，那是一個(gè)接近于對(duì)微觀世界的窺視?！拔蚁Ｍ馨堰@些古老的杰作帶給未來，不僅僅是保存，更是一種近乎身臨其境的細(xì)節(jié)和沖擊。”

為了“搶救”那些瀕臨損毀和消失的孤品、珍品，微軟亞洲研究院來自網(wǎng)絡(luò)圖形組、視覺計(jì)算組、自然語言組、語音組、無線通訊組等研究員們與Moshe有著同樣的愿望。研究員們針對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)和展示提出了有參考價(jià)值的研究課題，并聯(lián)合亞太地區(qū)的高校進(jìn)行了探索性的研究工作。

“我們的技術(shù)可以對(duì)社會(huì)，包括對(duì)人類有更多的貢獻(xiàn)和更多的幫助，所以我們才決定做這個(gè)事情。”微軟高校關(guān)系項(xiàng)目部經(jīng)理馬歆說。世界文化遺產(chǎn)內(nèi)容豐富，主要有物質(zhì)文化遺產(chǎn)和非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。微軟所涉及開展的研究項(xiàng)目不僅涉及世界遺產(chǎn)地和文物的保護(hù)與保存工作，比如，表面質(zhì)感建模技術(shù)、同心拼圖兵馬俑虛擬漫游、數(shù)字化保存吳哥窟，還包含了很多非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。為了未來，微軟亞洲研究院選擇，回到過去。

追尋遺失的美好

敦煌研究院現(xiàn)任院長樊錦詩曾經(jīng)說過，“科學(xué)和技術(shù)是做好文化遺產(chǎn)保護(hù)的基礎(chǔ)。”微軟亞洲研究院作為企業(yè)級(jí)研究院，和開展數(shù)字化保護(hù)工作的高校等研究機(jī)構(gòu)一樣，在努力尋求科技服務(wù)于文化遺產(chǎn)保護(hù)。

2008年，微軟亞洲研究院高校關(guān)系部于正式啟動(dòng)“文化遺產(chǎn)數(shù)字化研究”主題研究計(jì)劃。不僅將前沿的計(jì)算技術(shù)和研究成果應(yīng)用于文化遺產(chǎn)的保護(hù)上，更利用計(jì)算技術(shù)探究文化遺產(chǎn)的淵源、形成和發(fā)展過程。

在這個(gè)過程中，微軟亞洲研究院除了將無線和傳感技術(shù)，自然語言處理，搜索，計(jì)算機(jī)視覺輿圖形，多媒體等技術(shù)用于文化遺產(chǎn)保護(hù)。如何將成熟的技術(shù)應(yīng)用于發(fā)展中國家的遺產(chǎn)保護(hù)工作，比如研制一系列技術(shù)可以具有降低保護(hù)成本和易于操作的特性也列入研究員們思考的課題。

“一個(gè)稀世珍寶或者尺寸特異的文物，如果因?yàn)榭陀^條件，不允許移動(dòng)或者觸碰它，而又要對(duì)其進(jìn)行可能是要全方位350度的數(shù)據(jù)采集，甚至是從里到外的每一個(gè)細(xì)節(jié)。這就需要特殊的采集設(shè)備?！瘪R歆簡單向記者描述了對(duì)文物的數(shù)字化過程，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理，數(shù)字顯示三個(gè)過程。而這第一步就已經(jīng)是一個(gè)幾乎不可能完成的任務(wù)。

為了這個(gè)任務(wù)，Moshe給記者介紹著在幾個(gè)月前剛剛“完工”的特制相機(jī)，這就像一雙通向歷史的天使的眼睛，可以看到每一個(gè)筆觸甚至是油彩凸凹的痕跡。

天使之眼

在進(jìn)入微軟亞洲研究院面試時(shí)，Moshe就談到了研發(fā)一部特殊相機(jī)的想法。而這些創(chuàng)意的產(chǎn)生比Moshe加入微軟的時(shí)間早得多，早在哥倫比亞大學(xué)，Moshe就在這個(gè)領(lǐng)域里研究了2年多。在微軟亞洲研究院，他終于有機(jī)會(huì)把夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)。

Moshe和同事們專門為博物館的數(shù)碼藝術(shù)文件以及電子文化遺產(chǎn)設(shè)計(jì)并制造了一部相機(jī)。這是歷史上首部成功結(jié)合超大尺寸鏡頭的相機(jī)，超大尺寸鏡頭通過和數(shù)碼感應(yīng)器結(jié)合的設(shè)計(jì)原先是用于影片拍攝。這個(gè)相機(jī)可以捕捉高于1000兆像素的圖片，現(xiàn)在的商業(yè)數(shù)碼相機(jī)最多只能制造不超過160兆像素的圖片。最重要的是，無需移動(dòng)鏡頭。因此，它更適合于拍攝擁有三維立體質(zhì)感表面的物體。在不同光線照射情況下，相機(jī)拍攝照片，然后通過電腦合成計(jì)算，獲得圖像的立體感。

“圖片大小并不是唯一測(cè)量一部相機(jī)好壞的標(biāo)準(zhǔn)，這部相機(jī)的對(duì)比度高于1：3000000，這是目前市面上最好相機(jī)的300倍。它的清晰度可以讓我們?cè)谝幻走h(yuǎn)的地方看清一個(gè)針尖上的30條線，這是普通人類視覺的6倍?！盡oshe對(duì)記者說。

硬件的強(qiáng)大同樣在微軟更強(qiáng)大的軟件平臺(tái)上得以淋漓盡致的發(fā)揮。通過電腦軟件，可以輕松獲取那些使用常規(guī)相機(jī)而無法或者非常困難得到的數(shù)據(jù)。

穿越時(shí)空的對(duì)話

除了幫助對(duì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行保存和研究，微軟亞洲研究院也希望讓神秘的歷史展現(xiàn)更容易接近和有趣的一面。

在尊重歷史、重現(xiàn)真實(shí)歷史的原則下，微軟亞洲研究院一方面與研究機(jī)構(gòu)合作，將最前沿的計(jì)算技術(shù)和研究應(yīng)用于對(duì)遺產(chǎn)、文化、歷史、考古等方面的確認(rèn)、保護(hù)、保存和傳承。另一方面，還讓平時(shí)深藏在博物館文物走近尋常百姓的視野，從神秘到實(shí)現(xiàn)古今的對(duì)話。

微軟亞洲研究院正在與北大和故宮共同合作的“清明上河圖”畫音展示系統(tǒng)就是一個(gè)把文化遺產(chǎn)保護(hù)應(yīng)用到寓教于樂層面的應(yīng)用?！皩?duì)于老百姓來說，故宮是一個(gè)神秘的地方，一方面是因?yàn)樗膶m殿建筑、一方面是數(shù)量眾多的藏品。我們希望和故宮博物院一起研究如何更好的將珍寶展示給世人?！瘪R歆對(duì)記者說。

微軟亞洲研究院通過與文物專家溝通并從資料上去分析和了解，把歷史賦予了生命力。

通過多點(diǎn)觸控技術(shù)，觀眾可以自由瀏覽整幅畫卷，并通過交互和加入背景聲音和音效，身臨其境般地瀏覽畫卷中的場(chǎng)景?！巴ㄟ^系統(tǒng)，我們希望可以讓觀眾聽到小販的叫賣、船夫的號(hào)子或者是街上大戶人家小姐的輕聲細(xì)語，通過三維技術(shù)將聲音準(zhǔn)確地標(biāo)注在人物和場(chǎng)景中，充分體現(xiàn)清明上河圖散點(diǎn)透視的繪畫特色。大數(shù)據(jù)、多場(chǎng)景和理解觀眾的欣賞心理使這個(gè)項(xiàng)目充滿了挑戰(zhàn)?！瘪R歆對(duì)記者表示。

“科技總是要領(lǐng)先于應(yīng)用的，但是科學(xué)和技術(shù)又是服務(wù)于應(yīng)用的。我們希望未來能夠讓這些神秘的有價(jià)值的東西更容易被獲得、比如將來用手機(jī)來實(shí)現(xiàn)文化遺產(chǎn)的數(shù)字化展現(xiàn)?！痹谖幕z產(chǎn)數(shù)字化研究過程中，馬歆希望不斷接觸更多感興趣的高校和老師，跟更多的文物保護(hù)單位合作，從而建立更多的三方合作的項(xiàng)目。用她的話說，項(xiàng)目不在大，而在于質(zhì)量和它存在的意義。