圆明园大水法遗址前,游客凝望断壁残垣,而一段5分多钟的数字短片,正悄然连接起两个时空。
日前,中央美术学院人工智能与数字文化遗产研究中心正式发布圆明园四十景数字复原成果。湮没于历史尘烟165年之久的“正大光明”和“勤政亲贤”宫殿、“山高水长”和“天然图画”楼宇、“杏花春馆”“武陵春色”村落、“方壶胜境”和“蓬岛瑶台”仙境等,皆以纤毫毕现的精度在虚拟空间次第重现。这场源于海淀区“三山五园流散文物数据库建设”课题的数字复原,不仅是一项技术实践,更是一次跨越百年的文化归来。
解公众“只识大水法”之困
“我们一直希望弥合学术界与公众之间长期存在的断裂。”数字复原团队负责人、中央美术学院人工智能与数字文化遗产研究中心主任吴晓敏说,“一边是学术界汗牛充栋的深入研究,另一边却是公众对圆明园长期以来认知有限、甚至十分片面的状态。很多游客逛完大水法就匆匆离去,对圆明园的印象停留在一片西式建筑的断壁残垣。我们必须把复杂的历史信息,转化成公众能看见、能沉浸体验的具象空间和视觉图像。”
2023年,复原团队完成了海淀区文化发展促进中心的课题,对部分流散境外的三山五园文物进行数字建模、录入数据库并建立数字博物馆展览,蜚声海内外的《圆明园四十景图咏》,便是课题涉及的流散文物之一。
这套于乾隆九年(1744年)绘制而成的清宫院画杰作,现存于法国国家图书馆。“从40幅分景图中,观众看到的是固定角度的鸟瞰,无从窥见园内空间和造园细节,也难以感知四十景之间的宏观关联。”吴晓敏说,“若仅将四十景高清图片简单录入数据库作为流散文物课题成果,感觉缺乏技术含量”。
一个更大胆的想法由此萌生:能否将圆明园四十景图的二维图像,转化为可以步入、能够沉浸的三维空间?甚至,未来能否将流散文物的数字复原模型也一一请回虚拟原址陈列?正是基于这个构想,让圆明园四十景二维文物的展示扩展为一座可体验的历史时空。
契机很快到来。2023年9月,团队为圆明园博物馆开幕制作了“万方安和”的数字影像。之后,为支持曾捐资修建圆明园围墙的曾宪梓先生创办的香港金利来集团在港展示圆明园文化,团队继续复原了“镂月开云”“天然图画”,与“万方安和”一起在香港西九龙高铁站展示半年之久;2024年3月至8月,又参加了香港故宫文化博物馆《圆明园——清代皇家园居文化》特别展。这几次“复原实战”,成为系列复原四十景的起点。
吴晓敏坦言,选择圆明园,不仅因其作为“中国古典园林的巅峰之作”和“中华民族历史文化资源的凝聚之地”的学术价值,也源于2019年中央美院与圆明园共建研究中心的机构责任。而选择“数字重建”,则是当下数字时代赋予的使命——实体复建暂无可能,但团队自研的数字技术已能让虚拟再现达到极为逼真的程度。
在数字虚拟中追寻极致真实
重现一座已经消失的园林的过程,如同解开一道没有标准答案的历史谜题。面对建筑实物无存、资料散碎不全等现状,复原团队的核心学术原则是“对比互联,多方求证”。
“最费功夫的不是复原建筑,而是复原山形地貌和假山石。”吴晓敏说。建筑尚有“样式雷”图档和“四十景图咏”等可循,假山却是“一园一景”。在遗址保存较好的“廓然大公”景区,团队研究生对北部假山进行三维扫描,形成数字模型,再与建筑复原成果精密合成。
面对海量的复原建模工作,团队的“秘密武器”是自主研发的“明清官式建筑数据库及参数化/模块化数字建模方法”。它将清代官式建筑中可复用的建筑园林材质、常用构件、彩画雕刻、单体建筑乃至院落,开发成标准化数字模块;开发参数化设计程序,输入关键数据,程序就能自动生成难以用手工精确建模的复杂模型,如翼角、屋脊、椽望等。
“模块化建模方法就像用数字‘积木’搭建古建筑,但每一块‘积木’都极其复杂。”吴晓敏展示的复原图像中,斗栱繁密,彩画绚烂,琉璃流光溢彩,瓦间灰缝清晰可辨,数字资产达到了实物照片一样的真实感。中央美术学院人工智能与数字文化遗产研究中心自研的这套数字建模系统带来了古建筑数字化建模技术的跨越式迭代,使建模效率和精度有了革命性提升,保障团队在两年内迅速完成了圆明园四十景共43组建筑群的高质量复原。
复原研究的深度还表现在大量细节的考证之中。复原海晏堂十二生肖兽首过程中,在推敲造像面部造型时,团队专家马智新提出,兽首原件面部可见胡须洞眼,经仔细考察发现其内仍有断根存在。团队于是指导数字雕刻设计师在动物面部两侧的小洞里“插”上了胡须。
乾隆以“何分西土东天,倩他装点名园”的造园理念,在三山五园、避暑山庄等处营建了大量同“源”重构的建筑群,为数字复原提供了独特的依据。复原圆明园“文源阁”时,团队参照了紫禁城文渊阁、避暑山庄文津阁等同源藏书楼;复原圆明园和避暑山庄清音阁大戏楼,则借鉴了紫禁城畅音阁、颐和园德和园大戏楼等现存实例。“跨园考据,互相印证”成为破解历史谜题的一把钥匙。
当年乾隆皇帝在圆明园四十景建成后,命宫廷画师绘制的全景《大观》图现已散佚,目前未发现任何其它清代圆明园全景绘画。为弥补这个重大遗憾,团队耗时近一年,将四十景图依据样式雷图与航拍图拼合、校准,同时整合各种资料补全缺失区域,制成一幅数字全景长卷。“以前看四十景图,只知道每一景什么样。现在看长卷,圆明园四十景的景群关系、轴线布局、造园逻辑都一目了然。”而今,这幅二维绘画长卷,已通过数字复原变成了三维空间长卷。
“下一步,我们还将对绮春园和长春园进行数字化复原,在现有圆明园四十景全景图的基础上补绘清代圆明三园的盛世全景,并通过动态演示展示圆明园在康熙、雍正、乾隆、嘉庆直到晚清不同时期的历史变迁,来展现这座历史名园背后蕴藏的传统文化和历史价值。”吴晓敏说。
三山五园都将实现数字复原
圆明园四十景的数字重生,是一个宏大文化遗产数字复原计划的基石。
“圆明园四十景是我们团队首个完成的大体量数字化虚拟复原项目,也是三山五园中复原难度极高的项目,社会影响深远,应用前景广阔。”吴晓敏说,这项成果,正成为构建“三山五园数字资产数据库”的核心组成部分与关键起步。
该数据库的蓝图宏大而系统,旨在整合圆明园(含长春园、绮春园)、畅春园、万寿山清漪园(颐和园)、玉泉山静明园、香山静宜园这五处园林群在不同历史时期的研究成果,形成集“高精度三维模型+山水地形数据+文物扫描模型+数字文献”于一体的多维数字资产体系,目标是为海淀文化金名片——三山五园文化遗产的研究、保护与创新性利用,提供坚实的数据支撑。
目前,团队已完成乾隆初期圆明园四十景和畅春园的整体数字化复原,正全力开展清漪园、静明园、静宜园及长春园西洋楼景区的复原,绮春园的复原也已启动。
整个“三山五园”乾隆初期原貌的全面数字复原,计划于2027年上半年完成。
这意味着,未来游客可以在线下游览光绪年间重建的颐和园,同时在线上沉浸体验乾隆鼎盛时期的清漪园。“虽然是同一片山水,但不同时代的建筑造型、园林意境与营造思想差别巨大。”吴晓敏解释道。文明的演进,借由数字技术变得可观、可感、可游。
为中华瑰宝建立数字档案
站在三山五园国家文物保护利用示范区,这一数字重建项目的意义,已超越单个园林的复原,指向更深远的文明传承使命。
“在数字化时代,为已消失或已变迁的文明巅峰建立精准、系统的数字档案意义重大。”吴晓敏表示,三山五园是中华文明在哲学美学、文化艺术、科学技术等多领域的集大成者,其数字资产数据库的建立,本质是在为一段辉煌的文明史编制可永久保存、无限复现且便于研究和传播的数字档案。
这一数据库的价值是多维的。它不仅将大量分散的学术成果系统化、可视化,填补了以往研究的空白,推动相关领域向纵深发展,更构建了一个开放的创新基座。它可以精准赋能影视娱乐、艺术创作、文旅文创、全球数字巡展、线上博物馆及元宇宙展厅、AR/VR导览等多元场景,真正让文化遗产“活”起来,融入当代生活与创意经济浪潮。它也证明,最前沿的数字技术能为最深邃的历史文化注入全新生命力,高校的学术科研能直接转化为服务区域发展、赋能文化产业的核心动能。
作为中央美术学院与海淀区共建的“中央美术学院人工智能与数字文化遗产研究中心”负责人,吴晓敏既看到AI的巨大潜能,也客观认识到其局限:“AI目前无法替代基于海量未公开史料、未勘测遗址、未开源模型等进行的严谨考证、推理与审美判断,但它可以成为强大的研究辅助与创意孵化工具。”团队正在探索的下一阶段性目标,正是如何将经过严格学术考证的数字资产,与AI的生成能力深度结合,实现“考证真资产”与“创意新生成”强强联合,孵化全新的文化产品形态。
这一宏大事业的核心关乎人才培养与学术传承。吴晓敏所带领的,是一支汇聚了60多位具有文史、建筑、艺术、计算机等多领域跨学科背景的青年科技人才与中青年文史专家的团队。“我们在复原过程中遇到的最大困难是史料不足、如大海捞针,最大的成就感则是在拨开历史迷雾、让辉煌重现的那一刻。”她表示,文化遗产数字复原项目不仅产出数字资产,更关键的使命是在实践中培养一批既深谙文史哲、又精通数字技术的复合型文化科技战略人才,为国家文化遗产在数字时代的保护、研究与转化储备核心力量。
“我们三生有幸,赶上数字技术大发展的时代。”吴晓敏说。当代码与历史相遇,算法重绘墨线,圆明园便不再只是史书上一页沉重的创伤。它在数字世界里苏醒、舒展,连同一整个三山五园的辉煌记忆,正向未来展开一幅壮丽的新卷——这是一个民族在数字时代,对自身文明根脉最深情的凝望、守护与开创性传承。

















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