技术的力量之一,是能靠照片还原尼泊尔古迹

技术的力量之一,是能靠照片还原尼泊尔古迹

4 月 27 日的晚上,忙完尼泊尔救援队招募、捐款通道开放的大家,有些怅然若失。

作为佛教发源地、被称为离神最近的国度的这个国家,并没能躲过自然灾害的侵袭。「12 处世界文化遗产损毁」,新闻报道上并无情绪的写着。玛珠庙、加萨满达庙、纳拉扬毗湿奴庙……就这样在 4 月 25 日的地震中坍塌成废墟瓦砾。

三湘都市报.jpg尼泊尔文化遗产损毁名录(来源:三湘都市报)

原来有些地方不去,就再也找不到了。

「好想看看这些地方原来的样子。」

「是啊……」

尼泊尔救援工作群中的大家都在后悔没能早一点越过西藏边境线,去见「唯一百花盛开的国度」。有人提议不如发挥所长,用现有技术在虚拟空间还原这些古迹?

于是,就有了这项有点「特别」的公益活动。

每张照片都是一砖一瓦,用技术就能再相见

4 月 28 日,百度内部开始通过微信朋友圈等渠道征集加德满都照片,起初负责这一项目的王宏宇并没有抱太多期望,「本想小范围征集试试看,没想到反响这么热烈。」不断增长的照片,让他们下决心以己所长做些「不一样」的事情。

想要复原这些古迹的最初面貌,更多的照片必不可少。除摄影作品之外,最好的办法就是向社会征集——每年从中国前往尼泊尔旅游的人数有近 10 万。经过 24 小时的紧张筹备,4 月 29 日「See you again,加德满都」活动平台正式上线。

曾经游览过加德满都的用户可以从 PC 端和移动端上传自己曾为这些古迹拍下的照片,再通过全景技术对古迹进行数字化三维还原。用户还能在页面实时查看还原进度,而其他人就可以从这一平台查看还原成果,一睹地震中损毁古迹的昔日辉煌。

Snip20150513_6.png云点堆砌出的建筑三维模型

这些针对同一建筑在不同器材、不同拍摄视角、不同天气、不同时段下拍摄的照片成为一个个独立的「点」,通过特征提取和匹配,「点」构成「云」在虚拟空间中堆砌出建筑本身的三维模型。可质量、大小各不相同的照片,该如何选择?如果上传一张与建筑本身毫无关联的图片呢?

百度地图技术总监顾维灏表示,百度全景照片游技术首先会根据图像的内容、尺寸和拍摄信息对收集的图片筛选、过滤和聚类,无效的低质量图片会最先被剔除。接下来通过学习不同视角的大量照片,三维重建技术就能恢复出古迹完整且细节丰富的三维模型。当然,获取的有效图片数量越多、复原的质量越高。然而作为在三维空间存在的建筑有「背部」,游客拍照时往往选择「正面」。「背部」照片的稀少让复原显得有些困难,「每复原一个场景需要 500-2000 张不同角度照片」。

尼泊尔拼图.jpg「See you again,加德满都」活动H5页面

5 月 1 日 20 时,仅仅上线一天时间,古迹复原平台就收到一千多张照片。于是 4 个小时后,针对移动端的尼泊尔古迹复原行动 H5 页面也正式上线。用户可以通过 H5 页面随时查看复原进度和情况,也可以更方便的从手机端上传照片。

在展示页面上,人们可以用手在屏幕上改变视角,从各个角度查看复原建筑模型的样貌。全景团队还将复原完成的建筑制作成视频,从一个个云点到实景如何还原,到用照片展现古迹的真实样貌,都被一一呈现。

在一周时间内全景团队收到 4 万余张用户照片,它们就像一砖一瓦搭建起古迹原本的样貌。目前包括斯瓦扬布纳特寺、玛珠庙在内等 8 座尼泊尔世界文化遗产都已在虚拟空间中复原,但仍有其他古迹如达拉哈拉塔-比姆森塔由于用户上传照片的数量、质量未能达到复原要求,进度仍停留在 80%。

UGC 也可以刻画现实

负责这一项目百度全景与其他团队相比,显得有些低调。已经诞生了 630 天的全景项目目前已经覆盖了 257 座城市,通过采集车收集了 668423.135 千米的场景数据。

Snip20150513_5.png

找不到入口?在百度地图搜索地点右侧,常常有一枚摄像头图标。只要点击这一按钮,就会立刻进入全景模式。由真实照片构造的三维空间,前进一点、后退一点、左右转转,时空相隔的地点立刻「身临其境」了起来。

在尼泊尔古迹还原的实景视频后部,是由一张张不同角度的照片串联起来的古迹展现。事实上仔细观察可以发现它们的排布拥有一定的远近和角度规律。通过对重构出的古迹三维模型和 UGC(User Generated Content 用户生产内容)图片的学习和分析,「照片游」可以挖掘出古迹最佳、也是最热门展示区域,这也是是全景团队的核心技术之一。而「路径搜索算法」可以帮助规划出一条适合观赏该古迹的合适顺序,能够在空间上有序的依次浏览这些热门区域。再利用复原后的古迹三维模型和已经规划完成的游览路径,通过多张静态图像,动态视频就能渲染出空间感。

不仅如此,通过学习照片中的天气和时间,「照片游」还能重点突出同一场景在时间维度上的变化,春雨冬雪、清晨日落,在素材足够的前提下时间这一维度也能被细腻展现。

自 2014 年 5 月向用户开放平台,认为 UGC 才是正途、「为连接人和服务提供最真实便捷的场景」的全景团队,已经收到了近十万条用户上传数据。目前「照片游」已经覆盖故宫、香山、维多利亚港等 22 个景点,而未来这一技术深入更多场景、开放给每一个用户制作属于自己个性化的「照片游」,也未尝不是一种可能。

在此之前,可以从这里弥补心情

关于尼泊尔的古迹,来自民间文化遗产保护机构的建筑专家阿西西表示「完全有可能修复,但需要 8 到 10 年。现在尼泊尔并不缺少有手艺的木雕和石雕专家,但由于这些雕刻太精美,需要花很多时间。」

在此之前,通过这里看看曾经在这世界上存在过的昔日古迹,或者上传几张你拍摄的达拉哈拉塔-比姆森塔照片,就是技术能带给我们的「另一种东西」。

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