那么，什么是收藏級數(shù)碼復(fù)原技術(shù)？它又是如何實(shí)現(xiàn)精確的色彩控制、豐富的細(xì)節(jié)表現(xiàn)、逼真的畫面效果的？有了5G的加持，數(shù)碼復(fù)原技術(shù)還能做些什么？

“在原創(chuàng)作品，如文物、藝術(shù)品等，無法隨意移動(dòng)的情況下，數(shù)碼復(fù)原技術(shù)也即數(shù)碼還原技術(shù)的介入，可讓藝術(shù)作品以別樣的方式進(jìn)行傳播。”天津大學(xué)軟件學(xué)院教授張加萬告訴科技日報(bào)記者，借助這一高科技手段，可以讓我們“穿越”時(shí)空，與歷史更加真實(shí)地“對話”。

采集、加工、再現(xiàn)三步完成復(fù)原

近幾年，數(shù)碼復(fù)原技術(shù)助力考古和文物保護(hù)的新聞，時(shí)有出現(xiàn)。

2018年4月，日本沖繩技術(shù)人員利用該技術(shù)，復(fù)原了舊石器時(shí)期日本人的面部雕像。該研究小組利用數(shù)碼復(fù)原技術(shù)，對距今約2.7萬年的4具保存較為完整的面部骸骨進(jìn)行復(fù)原。他們先利用3D打印技術(shù)制作出模型，再用黏土刻畫面部，最終再現(xiàn)了臉骨主人的面貌。

“所謂數(shù)碼復(fù)原技術(shù)，就是通過高清的數(shù)字化采集技術(shù)，對一些如文物之類的物體進(jìn)行平面拍攝或三維掃描，利用先進(jìn)的數(shù)字采集技術(shù)，對這些信息進(jìn)行高精度采集，然后利用某種形式將其進(jìn)行再現(xiàn)。”張加萬說。

張加萬介紹，具體的數(shù)碼復(fù)原技術(shù)，可被分解為三步。

第一步，是高精度或高保真的數(shù)據(jù)采集，也即我們常說的數(shù)字化部分。針對平面物體，通過高清掃描儀或近景攝影技術(shù)，將這些文物、藝術(shù)品進(jìn)行高精度的采集。

第二步，是高質(zhì)量的數(shù)據(jù)加工處理，包括一些去燥、變換工作，這是獲取高質(zhì)量數(shù)字圖像的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

第三步是再現(xiàn)，也即所謂的復(fù)原，借助印刷技術(shù)、3D打印技術(shù)等進(jìn)行復(fù)原再現(xiàn)。

“數(shù)碼復(fù)原技術(shù)也可以做一些高精度的復(fù)制品，幾乎可以做到難以分辨真假。”張加萬解釋說，而國際領(lǐng)先的收藏級數(shù)碼還原技術(shù)，可作為一種藝術(shù)品、替代品或是高精度仿品，甚至具有收藏價(jià)值。

高精度采集是收藏級復(fù)原的前提

那么，要想做到收藏級的數(shù)碼復(fù)原，對各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)又有怎樣的要求？

“不僅要求顏色、顏料、材質(zhì)和原件相近，還必須在數(shù)據(jù)采集時(shí)做到高精度和高保真。高精度的采集是復(fù)原的一個(gè)前提，如果不能很好地對需要復(fù)原的原件進(jìn)行高精度采集，所謂的數(shù)碼復(fù)原將難以實(shí)現(xiàn)。”張加萬強(qiáng)調(diào)。

值得注意的是，收藏級的數(shù)碼復(fù)原由于要體現(xiàn)物理上的真實(shí)感，因此對材料也提出了非常高的要求。

張加萬以平面文物——一幅經(jīng)過高精度復(fù)原的書畫為例說道：“即使我們能夠很好地采集到高精度的影像信息，要想實(shí)現(xiàn)栩栩如生的再現(xiàn)效果，對于紙張、印刷技術(shù)的要求也很高。假如我們想做到和原件幾近相同，那么就要找到和原件幾乎相同的材料，要素包括顏色、紋理、柔軟程度、觸感……”

而對于一些3D文物，材料的重要性更是不言而喻。張加萬認(rèn)為，如果要做到結(jié)構(gòu)上的完全相同，若是三維物體，它的內(nèi)部構(gòu)造尤其是微細(xì)的結(jié)構(gòu)也要考慮到。

“平面的藝術(shù)作品，像書畫、古籍善本、油畫等，目前已能實(shí)現(xiàn)收藏級復(fù)原。”張加萬說，但對于一些更高質(zhì)量的材質(zhì)，如金屬漆、玉器等特殊材料的數(shù)碼復(fù)現(xiàn)，當(dāng)前還不一定能做到。

“如果有一天，這些技術(shù)都能被突破，那我們就可以說做到了‘可見即可復(fù)制’。”張加萬笑言，這意味著，人們看到的復(fù)制品，從視覺、觸覺等感官上，做到了幾乎與原件完全相同。

數(shù)字化、復(fù)制化將是未來方向

歷史是定格的記憶。用現(xiàn)代的高科技方式去講述、再現(xiàn)歷史，就能讓它變得很炫酷。

“目前，數(shù)碼復(fù)原等技術(shù)在文物領(lǐng)域得到了很好的發(fā)展，尤其在制做一些高精度復(fù)制品和文創(chuàng)物品中已大顯身手。”張加萬表示，現(xiàn)在有很多博物館的藏品被外借時(shí)，都會(huì)利用類似的技術(shù)制作替代品去展出。

“我們常說的不可移動(dòng)文物，比如一些大型文物或遺址類文物，不適于搬到別的地方去展覽，這時(shí)其實(shí)就可以做一些復(fù)制品，以供展出。”張加萬舉例說，敦煌研究院的莫高窟壁畫、彩塑，在外地甚至是在國外舉辦展覽時(shí)，就是利用替代品來展出。

隨著數(shù)碼復(fù)原技術(shù)的大規(guī)模普及、應(yīng)用，以及相關(guān)展出需求的不斷增加，未來這一技術(shù)的發(fā)展趨勢如何？

在張加萬看來，將來可能會(huì)出現(xiàn)一種趨勢，就是越來越多的博物館展覽會(huì)日漸向數(shù)字化形式發(fā)展，或者是復(fù)制化方向發(fā)展。因?yàn)椋幸恍┪奈锓浅Ｕ滟F也很“脆弱”，利用數(shù)字技術(shù)對其進(jìn)行復(fù)原，將有利于文物保護(hù)。

“我們盡可能不對文物本體進(jìn)行搬動(dòng)或造成影響，而是利用一些虛實(shí)結(jié)合的技術(shù)，或者是純粹虛擬的方式進(jìn)行再現(xiàn)，這樣也能起到相應(yīng)的展覽、展示效果。”張加萬指出，更為重要的是，我們還可以利用一些現(xiàn)代的信息技術(shù)，如虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以及一些高智能的人機(jī)交互技術(shù)等，讓文物與參觀者進(jìn)行互動(dòng)。這不僅提升了公眾的參觀體驗(yàn)，也加深了人們對重要藝術(shù)品和文物的理解。

最近大熱的話題中，5G絕對是不能錯(cuò)過的一個(gè)。

有了5G的加持，數(shù)碼復(fù)原技術(shù)又會(huì)發(fā)生怎樣的變化？

“5G的落地、大規(guī)模應(yīng)用，會(huì)將數(shù)碼復(fù)原技術(shù)推向更為廣闊、更高質(zhì)量的應(yīng)用水平。”張加萬稱，當(dāng)5G技術(shù)被大規(guī)模普及后，我們可以通過這項(xiàng)技術(shù)去感知藝術(shù)品、文物和一些歷史遺址。5G可提供更大的帶寬，就可以實(shí)時(shí)捕獲、采集物理或環(huán)境的變化。然后，再通過高速網(wǎng)絡(luò)將不能移動(dòng)的文物、歷史遺址原汁原味地傳到遠(yuǎn)端，讓更多觀眾在千里之外，就感受到如同在現(xiàn)場一般的欣賞效果，感受藝術(shù)品之美。