电子游戏经过多年的发展,终于到了以假乱真的地步。这是一个漫长的旅程,但总的来说,我们正在一步一步地做着“将现实移入虚拟世界”的工作。很多时候,甚至在创建虚拟世界的时候,建模和绘画都是基于现实中已经存在的东西。更不用说照片扫描建模、动作捕捉等直接把图像资产变成数字场景的技术了。
“将现实移入虚拟世界”当然是电子游戏一直在做的事情,但它还有另一面。我们也可以用虚拟现实来“保存现实”。
也许巴黎圣母院给人的印象最深。2019年大火后,曾有“游戏公司用‘刺客信条’建模重建圣母”的报道。可惜这种说法并不准确。真相是,育碧确实为巴黎圣母院的重建捐了一笔钱,并承诺在力所能及的范围内提供帮助,但从未说过会提供相关图纸或建模。但在这个问题的讨论中,人们进一步认识到了电子游戏的文化价值——至少,作为一种文化产品,电子游戏在普及文物或古建筑知识方面起到了明显的作用。
有可能更进一步吗?不仅仅是“那样”或者“假真实”,而是一定程度上的真实——就像一个“原本”,只在虚拟的世界里。
虽然这个问题似乎在某种程度上涉及到哲学,但我始终认为它有一个明确的答案:是的。昨天(6月11日)“云游长城”就是这样一个项目启动的。简单来说,这款产品想要的是在虚拟世界里用数字技术还原一个真实的长城。
“数字长城”可能是另一个现实——“原始的”,但在一个虚拟的世界里。
虚拟长城之旅
通过“游长城”小程序进入其中,就是一次超现实的“数字长城”之旅。类似于景区常见的电子导游,导游由濮存昕和张若昀的语音导游陪同,以语音、图片、文字的形式向游客倾吐各种知识点:长城如何排水、打孔箭窗在哪里、刻字砖上写了什么...当然也有一点功能游戏的影子——在这段旅程中,用户的身份是“长城修理工”,可以在线体验考古清理、砌筑、建筑。
包括焦距和虚化,我看到的和真正的摄影几乎一样。
当然之前我们也见过一些类似的东西,比如基于网页的“云旅行”,或者依托360度摄像头的全动态视频,甚至地图软件附带的3D街景,都可以对周围的地图进行动态展示。然而,数字长城能做的不止这些。
有趣的是,无论是一个游戏玩家,还是一个没玩过游戏的普通用户,都会对数字长城感到惊讶,虽然惊讶的原因不同。数字长城的清晰度和分辨率极高,即使放在全球,也应该是目前移动终端能体验到的天花板了。对于一个不熟悉游戏的用户来说,可能会以为他在看视频直播。
而游戏玩家会直接联想到3A游戏——他们也会或多或少地知道这件事的难度和意义,在数字世界里重建长城,这本身就令人兴奋。
在这次虚拟长城之旅中,我的第一反应是接触了很多游戏附带的“发现之旅”模式。这是一个去掉了“玩”(包括主角、NPC、敌人和剧情、游戏性等)的模型。)从游戏中又增添了更多的旅游感、知识性和体验性。它是一个纯粹的“行走模拟器”。相对于游戏主情节的进行,《发现之旅》中只有一大片虚拟的古埃及(可能是希腊,北欧,或者别的什么地方)。但除了少数地标建筑,《发现之旅》中的场景基本都是虚构的,数字长城也不同于这些由本地机器或云端渲染的3A游戏——虽然原理相似,但数字长城在制作上更贴近现实。甚至可以说,它所做的是将我们的世界转化为数字形式。
长城保护:从现实到数字世界
虽然游戏的画面越来越逼真,但游戏玩家还是很容易理解照片和建模这两个概念的区别。但对于不了解电子游戏最新发展的人来说,事情可能有点令人费解:既然看到的都是一样的,为什么还要在意是不是视频呢?建模和实拍有什么区别?
技术进步带来了视觉奇观。如果游客不仔细分辨,很难看出建模和实拍的区别。
简单来说,与视频和照片相比,数字长城不是对现实世界的直接视频记录,而是重新制作的模型,就像游戏一样。但与游戏不同的是,场景的构建并不服务于游戏,而是完全围绕着毫米级超高精度的“还原”。
数字长城是一种“实虚”。这个特性使得制作起来比不考虑真实性的视频拍摄和建模更麻烦。
为什么要这么麻烦呢?
当然,这类项目不仅仅是做一个“云旅游”的小程序,更多的是涉及传统文化传播、古建筑、文物保护等文化领域。
保护文物,传播文物知识的方式有很多,但这一条和前面的不一样——说实话,我也最喜欢这一条。过去保护长城的尝试,虽然很多成果也在网上呈现,但都是聚焦于现实中的长城,讨论我们曾经有过什么,我们现在还有什么,如何保留历史...这一尝试更进一步,不再只是讨论“如何保护”的老问题,而是将历史与创作结合起来。
出于保护的目的,长城经历了几次修缮。历史会保留一部分,但也有失去的部分。
数字化修复重建和真迹修复非常相似,都有一个内涵——传承文化。
我们在数字世界备份了现在的世界,从此有了一张永远不会丢失的图纸。而且,这是一张对所有人开放的图纸。
当游戏技术出了游戏
这一切是怎么做到的?腾讯数字长城项目组介绍了该项目中应用的技术触摸音乐。在这些介绍中,我听到了许多熟悉的术语——都是游戏玩家所熟悉的。这就像是以现实为参照物制作一个高精度的场景。项目组需要做的仍然是建模,但这些模型不再是服务于游戏性和机制,而是聚焦于“接近现实”的目标。
首先是最关键的场景制作。项目组主要采用了摄影建模技术和三维激光扫描技术。
简单来说,摄影建模就是将同一场景不同角度的一系列照片“翻译”成3D模型和地图的技术。该技术已在《战地》、《刺客信条》等多个3A游戏中投入使用。此外,它在专业领域也有一些应用,如考古学。三维激光扫描技术利用激光扫描仪测量空,比摄影建模技术更精确。此前,艺术史学家安德鲁·塔隆(Andrew Tallon)曾利用这一技术对巴黎圣母院进行激光扫描,成为巴黎圣母院重建的珍贵资料。
长城的目标是“还原”,这需要极高的精度。“材质”来源于两个方面:激光拍摄形状,主要用于造型;用单反无人机拍照,供测绘参考。通过这种方式,项目实现了对喜峰口长城(1公里以内)的精确摄影测量,保证了超过5万张照片的“照片级还原”。
光有物质是不够的。要以游戏般的方式还原这样的场景,还需要高性能的渲染效果。项目组使用虚幻引擎5进行渲染。引擎的Nanite技术支持“超过十亿个表面的资产处理”,而动态照明(Lumen)技术提供了更真实的环境效果。
光照的效果令人惊讶,可以说这也是精细技术发展的必然。
不仅恢复了长城主体,还在数字长城中制作了周边地形和数十万棵树木、植被。地形制作,部分基于前期激光扫描获得的GIS信息,结合国家卫星摄影地形资源数据库进行标定和微调;植被的制作是在当地县志调查的基础上,选择符合实地环境的植物做模型,再用腾讯开发的PCG(Procedural Content Generation,程序内容生成)技术,分布到各个山头。
用户在数字长城看到的图片后面有30GB的素材。即使不考虑空,这样的3A游戏级渲染处理,手机的移动CPU也无法完成。为了保证效果,项目组选择了云游戏模式,在服务器端实时计算,然后将1080p的画面传输到用户手机上。
毫无疑问,在国内乃至全世界的文化保护领域,从未有过这样的投入。腾讯基金会文化项目高级顾问、腾讯新文创研究院执行院长代斌在接受媒体采访时提到了一个我非常赞同的观点:“可能性真的不是光靠想象就能实现的。”他说,参与文化遗产保护是腾讯的传统,但“2014年我不可能有这种想象力。”那时候“游戏引擎也有,但是准确率可能没有现在高,交互性没有现在好,我们在移动互联网平台上的移植也不会那么自然。”但是现在,我们已经可以做到了,这是“游戏技术本身的成长带来的必然性”。
的确,目前来看,这种技术和投资是非常有意义的,特别有前景。
游戏能做什么?
当然,数字长城的每一次修复经历,都可以通过游戏制作的过程来理解。然而,当我游走在数字世界的长城时,不禁感到困惑:不懂这些技术的人会怎么看待这种尝试?
在他们看来,效果可能和直接看视频差别不大?也许数字长城更免费一点,但免费比“拍个视频”多花了多少钱?我们做了一个虚拟的世界,让它和现实几乎一模一样,然后把“真假”展现给人们。但是人们可能会认为它看起来像一个视频。
这让我想起了之前很多游戏引擎的演示,不管是“虚幻”还是“统一”。在他们的演示图中,很难分辨是真人还是场景——是不是可能不重要,但我特别喜欢看玩家在这个问题上的争论。这种不可区分性意味着“我们能做到”,而技术意味着“做不到”。“能行”还是很有意义的,即使目前没有实际作用。
“真假难辨”已经是很了不起的事情了。至于它的功能,相信以后自然会出现。
有点像那些耳熟能详的故事,比如法拉第第一次发现电磁感应时的大问题——“这东西有什么用?”还有流传至今的反问句:“新生婴儿有什么用?”在这个世界上,从基本原理的发现到技术的成熟,再到经济实用,每一步都要经历一个漫长而艰辛的过程。项目组向我介绍,数字长城是世界上第一次通过数字技术实现最大的毫米级高精度、沉浸式交互式文化遗产数字修复,也是世界上第一次将云游戏技术应用于人类文化遗产保护——相当了不起的成就,不是吗?这或许是腾讯“科技为善”理念的又一次实践。似乎既是“科技”也是毋庸置疑的好事。
选择的对象也很优秀。长城是中华民族的图腾,但同时,我们也在不断地失去长城。当然,长城不仅限于八达岭。从先秦到现在,无数的城墙被修建,在风沙中倒塌。
数字长城与修复前长城的比较
这种情况有点像在数字世界里修建长城——很多人仍然认为数字世界看起来是虚拟的、不真实的,但另一方面,它们可能比现实世界里的东西更长久。巴黎圣母院在大火中消失了,但它依然存在于数码和游戏世界中。当年的测绘数据构建的建模还在,还会继续让人感动。我们仍然执着于区分现实和虚构,但我总觉得再过几十年,一切可能都不一样了。
科幻小说总是想象人类文明灭亡后会不会留下一张光盘,上面记录了什么。这种未来看起来很遥远,也不一定会发生,但人们总会努力把更多的东西留在身后,不仅是现实世界,虚拟世界也是如此。今天是长城。也许有一天,整个世界都可以被记录在数字介质中。