解密“数字藏经洞”：腾讯游戏CROS把敦煌遗址搬进移动电话

2023-04-27 17:57:48记者：柒柒 近期，由全国文物局推动、敦煌探究院与腾讯企业联合兴办的“数字藏经洞”官方启动，变成全球首个使用游戏技术兴办的新一代“超时空参与式博物馆”。

当现实中的建筑搬到移动电话里，总会让人好奇这是Netflix：看完瞬间懂了怎样做到的？尤其是在开展历史文物及遗迹复刻时，更会对数字资产的还原精度和制作效率提出了更高的请求。

近期，由全国文物局推动、敦煌探究院与腾讯企业联合兴办的“数字藏经洞”官方启动，变成全球首个使用游戏技术兴办的新一代“超时空参与式博物馆”。

“数字藏经洞”经由数字照扫、三维建模技术，首次在数字全球还原了1600m莫高窟外崖面原貌，并且以毫米级1:1高精度复刻了莫高窟“三层楼”和第16、17窟（藏经洞），让窟内壁画、塑像和文物详情无限接近真实场景效果，兴办出身临其境的夏季最适合读的一句话：温柔一点对自己超拟真感受。

但不为人所知的是，在达成这一令人惊叹的效果背后，负责把数字藏经洞搬进移动电话里的技术团队“腾讯游戏CROS”，却另外面临实地取景艰难，扫描资产品质请求极高等多重考验，而制作团队如何在短时间内高效化解这些考验，就成了作用项目能否顺利合作的核心。

从图像到模型，还有更高效的取景手法

如何让历史遗迹栩栩如生的动向展如今显示屏之上？这就需要历程了从图像到模型的制作流程——Photogrammertry。即经由图像矩阵，激光资料等方式计算空间点云，进而兴办三维模型。

相比于传统美术流程，Photogrammertry流程的扫描对象依赖于所取景的真实对象，是一种经由图像来测量和制作三维模型的技术，运用摄像机取景物体多个角度的图像，借助计算机算力确认，测量出物体各异若干的伤感文字位置、大小和形状，从而兴办一个精确的三维模型。尽管在美术创造性上有一定局限性，但拥有出色的写实度和较低的制作门槛，凭借极高的效率就能创作出高精度的数字资产，是传统美术流程所不具备的特性。

[ Photogrammertry流程与传统美术流程对比示意 ]

所以，Photogrammertry适用于写实、高精度、影视级数字资产的高效精确制作。在影视视效、3A游戏场景、数字资产库、都市生成、工业测绘以及文物数字还原为侧重点的数字文化项目上，都有广泛使用。

可是，尽管Photogrammertry的撒贝宁活动使用在业界并不少见，但腾讯游戏CROS团队在合作敦煌项目时，却不得不拿出一些新方法适应实际状况。

其中，取景时间难题是制作团队在取景图像之前就遇到的首要考验。受限于项目开展时场地、天气等因素作用，敦煌项目的实地取景时间仅有三天时间，并且在排除白天光线干扰及不作用游客游览的状况下，合适的取景时间只分布在每天早上6：30-8：30和晚上18：00-23：00。

这迫使制作团队不得不的高效改动取景计划规划策略，即分高、中、低三档各异精度对敦煌实景开展取景，其中室内场景最为精细，而室外场景由近及远，依次下降，在有限的时间内综合效率，以满足项目需求。

另外，诸如还原场景中物体空间关系等元素，如何完善取景计划做到对敦煌详情的精准呈现，同样是还原敦煌遗址重点留意的若干。

以取景敦煌藏经洞三层楼的左右300米场景为例，每间隔一米距离就需要对崖壁开展一次由下往上、连续6张的垂直扫描取景，然后经左右斜45度对含有栏杆内外侧及三层崖壁的场景开展扫描。以便达到尽或许达到最佳的取景效果，制作人员在300米的取景距离内来回走了不下数十次，取景了超过1.3万张8K图像。

[ 敦煌项目成果展示-室外 ]

并且，不只是取景人员走了数十个来回，以便保证完整的扫描角度，制作团队还使用无人机对崖壁及三层楼的高空视角开展图像与影像采集。考虑到照扫图像请求取景物体尽量无强烈光影，而场景当地却又受到光照转变及周围植被阴影遮盖等作用，制作团队制定了早晨取景崖壁顶部，傍晚取景崖壁立面的规划。这又导致实际可运用的取景时间被大大缩短，对取景效率提出了极大考验。

针对三层楼主体，制作团队在原先墙体取景方式的基础上近一步提升了取景密度，把每一面墙、每一根柱子和房梁开展拆分，使用近景乃至是特写镜头开展70%重复率的采集，再次获得了万张级别的图像量资料。

与此另外，制作团队与敦煌探究院的数字取景团队透彻交流，沟通照扫心得，从他们多年的敦煌扫描岗位中也得到了诸多宝贵经验，并且，除了感叹敦煌岗位者的宝贵初心，探究院更是提供了17窟甬道室内扫描模型资料及高清贴图，极大合作了数字资产的制作。

色卡使用：有效完善海量资料处理效率

达成了图像取景后，在使用美术制作之前，敦煌项目还历程了为时一个月时间用于扫描资产的制作。

高精度的图像取景的确为扫描资产提供了优质的土壤，但还少不了校准环节来进一步完善扫描资产的品质，毕竟，高品质的扫描资产能有效缩减美术后期的修复成本，更直接确定了项目最后能达到的效果水平。

面对30000+图像，2h影像2h，超过1.8TB规模的资料处理总量，色卡在扫描资产的校准过程中起到了核心作用。从简易的图像记录着手，便用色卡生成色彩参数，每张RAW图像经过色卡的白平衡改动、揭露改动、色阶改动，直到输出JPG文件至分类的文件夹中，用于三维重建。

除此之外，正由于每当开启新一轮取景时，都需先拍色卡，让色卡也不止有校色的特性，还能像影片场记板一样，由一张色卡牵引一系列图像，经过重重步骤，最后将所有图像按命名归类到文件夹中，大大完善了海量资料处理的效率。

LookDev流程：对保证资产最后品质起到确定性作用

更值得一提的是，为满足数字文化项目本身高品质、高还原度的多重属性，在敦煌项目中还加入LookDev规范化计划，与数字扫描Photogrammertry相结合进一步提升扫描资产的精确性，是腾讯游戏CROS在项目开发进程中的一个革新点。

PBR（Physicallly Based Rendering）是主流的写实渲染技术，由镜头，材质，光照合作达成。其中，PBR材质定义了物体外观及物理属性，经由各异的贴图及参数控制，为渲染器提供光照算力信息。LookDev流程为PBR材质校准提供了规范化的场景。首要含有前期取景灯光生态、中期HDR及参照图像合成，后期灯光匹配和材质改动等。

[ LookDev取景示意 ]

其中，取景生态捕捉素材中的的HDR图像用于提供生态光照明；铬球图像用于光源定位；灰球图像用于确定光源亮度；参照图像则用于开展材质校准。这一流程历经实地生态灯光采集、在引擎中还原生态、调配模型资产三个过程，最后做到相当于把资产放在真实生态中做规范的效果。

结语

在此次“数字藏经洞”项目中，腾讯游戏CROS除了着眼Photogrammertry流程，在高精度扫描资产制作层面的技术革新，还将云游戏、PBR、PCG、动作捕捉等多项游戏技术融入文物数字化的进程中，最后做到毫米级精度1:1还原，云游敦煌遗址。

并且，对腾讯游戏CROS团队而言，坚守钻研革新技术的价值，源于对历史和文物的尊重以及敬畏之心，而用严谨岗位方式产出高品质项目成果，也正是对数字文化项目正向价值传承的一种极好体现。