在數字世界“造長城”的人

“文明像是一場五千年的狂奔，不斷的進步推動着更快的進步，無數的奇蹟催生出更大的奇蹟，但最後發現，在時間手裏，留下腳印比創造世界更難。”

——劉慈欣《三體》

劉慈欣的小說《三體》系列最後，羅輯在冥王星上建立了地球文明博物館，爲的是能在三體人的滅世威脅中，保存人類文明歷史中一些最具價值的標誌物件，並用在石壁上刻字的方式，儘可能的留下人類文明的信息，作爲人類文明曾存在過的證明。

大劉對於這份守護的堅持，化用了帕斯卡的名句“給時光以生命，而不是給生命以時光”，轉而表達爲“給歲月以文明，而不是給文明以歲月”，他認爲人類的文明需要傳承，需要用燦爛的文化爲歲月賦予意義，而不是單純讓一份文明永恆不滅。

科幻小說中的人們面對文明終焉，仍會想要盡其所能的努力保留一些自己曾留下過的痕跡，那對於現實中的我們，如果真到了世界末日，面對這種情況我們不禁想問，人類文明中璀璨的部分需要留下火種嗎？而我們又該怎麼去做？

文物保護刻不容緩

儘管現實世界的人類社會尚未有迫在眉睫的生存危機，但是當下人類文明的一些古蹟，卻正在因爲許多或人爲或意外的原因陸續消失。

巴黎聖母院大火

2019年4月，一場大火，將世界文化史上重要的地標建築之一，巴黎聖母院嚴重損毀，修繕工程至今進展緩慢。而這只是世界範圍內因意外而銷燬的古蹟中的冰山一角，諸如巴米揚大佛、尼姆魯德古城等極具歷史、文化意義的文物建築正在因爲戰爭、宗教等人爲原因從這個世界消失，同時，還有很多文物建築，像是日漸傾斜終有一天將會倒塌的比薩斜塔，我國因磚身腐朽而坍塌的雷峯塔，常年被江水沖刷腐蝕的樂山大佛（近期完成修繕）等，這些文物古蹟正因爲時間和自然原因，在逐漸不可逆的消逝。

而我國的文化象徵之一長城，甚至可以說是中國具代表性的文物建築，也正在經歷這個過程，如今國內很多長城因爲風化等自然原因，情況已經不容樂觀。可以說，目前全國大小不一的長城，除了程度差異，都在經歷一個“自然死亡”的過程，例如甘肅省山丹縣老君鄉的夯土長城，在經歷數百年的風雨侵蝕後，已經大面積坍塌，成爲了高低不等的土墩。這也是爲什麼長城在1987年被列入《世界遺產名錄》後，很快就被世界古遺蹟基金會把它列爲了100個最瀕危的歷史文化遺產之一，儘管近些年國家已經有意識投入大量人力財力來進行相關長城的修繕工作，但是不可避免的，長城依舊在持續的損毀、湮滅。

即便是磚石長城，也不都如八達嶺長城那樣保存完好

不僅長城的現狀不容樂觀，普通民衆對於長城的認知也具有一定的侷限性，目前大衆所熟知的更多是位於北京附近的八達嶺長城，這座明朝時按照最高標準修建的磚石結構長城雄偉精緻，加之國家多年以來的文旅開發與保護，已經成爲了目前我國長城中代表。但是放之於全國範圍內來說，八達嶺長城只是衆多長城形制的一種，剩下的絕大多數長城，都處在一個因爲缺乏關注的狀態下，尤其是絕大多數胡煥庸線以西的長城建築，因爲遠離人口聚居區，既吸引不到人們走近觀察，也長期得不到關注宣傳，這導致我國民衆對於長城這種中國獨有的文化地標建築，反而缺乏系統性的認知，尤其是一些夯土搭建的形制多樣的長城，就像前文提到的甘肅山丹縣老君鄉的夯土長城那樣，在默默無聞中步入死亡。

“萬里長城永不倒”，但在現實中，真正不倒的只是很小一部分。

你能想到這是數字長城麼？

也正是這種情況，讓相關公益機構、組織、企業等意識到自己有必要爲了長城的文物保護事業獻上一份力量。在第17個“文化和自然遺產日”當天，由中國文物保護基金會和騰訊公益慈善基金會協同天津大學建築學院、長城小站等衆多長城保護研究專業機構及社會團體共同打造的“雲遊長城”系列產品上線，在“雲遊長城”微信小程序內，騰訊基於遊戲技術打造的“數字長城”正式亮相，用戶通過手機就能立即“穿越”到喜峯口西潘家口段長城，在線“爬長城”和“修長城”。這是全球首次通過雲遊戲技術，實現最大規模文化遺產毫米級高精度、沉浸交互式的數字還原。

騰訊這個行動並不是心血來潮，早在2014年，他們就已經開始了國內長城的相關數字測繪工作，保留了非常豐富的數字資料。這其中，馬堯是當時騰訊地圖負責主題街景項目的成員之一。

當時爲了騰訊地圖的主題街景項目，馬堯和團隊夥伴做了很多具有中國特色的建築物數據收集，而在做了一些相關內容後馬堯迸發了一個大膽的想法，他認爲長城作爲貫穿祖國的大陸的重要古蹟，同時也是極具特色的建築，如果利用街景項目將之還原，那對於品牌價值而言，勢必是一次極大的提升，而出於這個目的，他們就開始針對相關長城項目進行實地考察，以期瞭解國內各類長城的整體風貌，他們首先就近對箭扣長城、喜峯口長城進行了測繪工作，並以此爲契機和起點，開始對全國範圍內的長城進行實地考察，在這期間，馬堯跟隨車隊持續收集測量國內的長城數據，基本上把甘肅、寧夏、陝西、陝北一半多的長城，加上北京、河北周邊的長城都以街景的方式完全採錄了下來。

也是在此期間，他們意識到全國的長城不僅多，並且很多長城的情況並不樂觀。當時他們發現，在西部地區，有很多夯土長城，常年在風沙侵蝕下已經被破壞的相當嚴重，許多地方都已經僅剩下一米來高的殘骸，這也導致當地人並沒有這是一段長城的概念，保護自然也就無從提起。

也正是因爲這次實地採風，不僅積累了一些長城數字化的原始數據，也是在那時開始，騰訊開始積極參與進了長城文保的隊伍中。

做新時代的“文明火種守護者”

肯定有人會問，爲什麼要做長城文保？

斷磚殘垣中，藏着我們民族的文化信息

而答案就在長城本身，因爲其存在就儲存着大量我們自己的文化信息，正所謂“知所以來，所以知未來”，對文物的保護、研究、開發，其實在根本上能夠去推動人類對於自身的認識，從而去推動人類繼續向前發展。

現如今保護文化遺蹟遺址已經是全世界的一種共識，中國又是當下人類文化遺產最多的國家，在自豪我們是現存極少數文明一直延續的古國之一之餘，作爲中國人也有責任去保護我們自己瑰麗的歷史文物。

因此自2014年開始，騰訊就逐年開始增加自己在長城文保方面的投入，多年來實際參與長城文保工作後發現，儘管現實中的文保工作必不可少，但是礙於自然風化等原因，像是偏遠地區的夯土建制的長城，因爲不易保存，還是在緩慢且不可逆的消逝。而隨着這些年騰訊在遊戲領域的技術累積，自己在渲染、建模、PCG生成等數字技術上的日益進步，已經能夠讓被賦予文明的歲月保存於它最輝煌的那個時刻，並且相較於之前，通過數字化保存的文明遺產，能夠通過網絡更爲輕易的觸達之前很難觸及的人羣，足不出戶遊遍大江南北，已經成爲可能。

但騰訊想要做的顯然不只是單純的記錄，而是讓數字化文保能夠有更多的可能性，也爲如今現實中的文保事業提供一些新思路。

數字長城的復原度精細到毫米

首先，他們要做的就是將長城在數字世界中，通過攝影建模、三維激光掃描、全景攝影等技術手段，完成1：1復刻，爲此騰訊特意請教了衆多文物專家，來幫助騰訊數字長城項目能夠更科學有效的進行。

相關的考古文保專家會將待修繕長城的初始狀態用攝影建模技術，包含全息攝影、三維激光掃描等進行數據採集，把所有數據事無鉅細的保存整理出來，然後劃分出很細的單元，針對每個單元再去更精細的記錄，然後在發掘清理後，也會進行再次的記錄，週而復始，每當對古建築干預到一定程度後，就再次進行一次記錄，這樣就會形成一套非常詳細的數字化流程的數據，而這套數據就可以在電腦、手機等媒介上反覆回溯觀察。

騰訊和北大考古文博學院最開始是在箭扣長城考古修繕上的展開的合作，當時雙方針對箭扣長城的152號敵樓和它兩邊的邊牆近100米的長度，做了一套完整的數據測繪，以之前提到的工作流程，做了5次數據記錄，在此期間，也在摸索尋找將這些數據進行虛擬場景建設方式，試圖面相大衆展示如何修長城，並能讓這些數據爲專業人士所用，去協助完成長城的修繕。

其次“數字長城”不單純是將長城進行數字化保存，而是打算利用自己的數字技術實力，拓寬長城的受衆羣體，介於我國地大物博的現實情況，加上近兩年疫情限制人員外出，讓古蹟文物距離很多普通人變得愈發遙遠，騰訊想要做的不光是拉近這些古蹟與普通人之間的距離，更是發揮自己的優勢，給更多人一個更好的機會去接觸和欣賞我們自己的文物古蹟。由於不是實際遊玩，單純的模型展示顯然不能夠讓參觀者滿足，如何讓這個數字遊覽過程更有趣味是騰訊首先要考慮的問題，而遊戲化就是其中一個增加趣味性的可落實方案。

舉例來說，騰訊在“數字長城”中加入了修繕的交互玩法，既增加了玩家的可參與性，也大大增加了遊戲寓教於樂的能力。爲此，數字長城技術團隊在接受媒體訪問時表示，儘管文物修繕的交互並不像常規遊戲設計中那麼強烈，但是好處在於可以讓用戶知道爲什麼修，並且修繕的過程可以做到跟真實地修繕過程完全一致，這樣，可以讓玩家親自體驗修繕長城所需要的考古清理、砌築、勾縫、磚牆剃補和支護加固等流程，尤其是在參考了大量文保專家的意見後，“雲遊長城”通過各個環節的拆分設計，讓整個交互過程儘可能的貼近真實。

不僅如此，未來在數字文保的方式上，依託於騰訊的技術力，可以嘗試的方向還有很多，比方說元宇宙，今後大可以通過串聯起祖國的文化古蹟，以此構建成一個玩家可以親身參與的元宇宙，這種高沉浸感的體驗對於弘揚我們的傳統文化有着天然的優勢，同時這種有機會在線上體驗“親手”觸碰、拆解文物的方式，同樣對於文物宣傳和今後的文物展示也是一種新思路和新嘗試。

例如在今後的元宇宙中，如果構建成爲一個統合了我國優秀文物建築的數字世界，那麼玩家可以親自體驗赤壁之戰的波瀾壯闊，或是在親自在故宮裏上演《甄嬛傳》《延禧攻略》那樣的宮鬥戲碼，亦或是在現今重溫唐朝長安萬邦來朝的恢弘。

QQ飛車的長城賽道

或是將長城等古蹟的一些真實場景平移到一些遊戲當中，這樣的合作，完全可以讓這些文化地標展現出全新的魅力。就像是鎮北臺長城、甘肅的夯土長城、老牛灣黃河與長城的交匯這些與《QQ飛車》的聯動合作，就已經讓玩家能夠以另一種方式，去感受長城的厚重與古樸。

相比實際接觸長城，數字化讓普通玩家能夠更自由的和長城互動，在沒有諸多限制後，玩家可以更近距離的與長城接觸，去親自體驗這份傳統文明的悸動。

《王者榮耀》推出的“長城守衛軍”系列英雄

最後，就是騰訊這次公益活動並不僅僅侷限於線上的復原，而是以線上爲起點，通過一些方式募集到資金和人力，去真正切實的修繕這些正在遭受破壞的文物古蹟，例如《王者榮耀》推出的“長城守衛軍”系列英雄，在讓用戶瞭解長城精神，傳遞“守護長城”信念的同時，相關收入也會捐給長城保護基金，用以支付長城修繕的費用。畢竟文保不是說說就能實現，要維持古蹟的預防保護和修繕工作，需要大量的資金，這些工作也需要宣傳爲人所知並參與其中。

一次難度極高的自我挑戰

正是因爲長城文保的重要性，以及對自己責任和義務的認知，讓騰訊推動了“數字長城”項目，但是顯然這並不是一件容易做的事兒，畢竟如此大規模1：1還原長城，此前尚未有人做過，這對於騰訊的技術部門而言，也不是一件輕鬆事，是一次難度極高的自我挑戰。

想要達成一個好結果，就需要完成各種技術的串聯，需要思考清楚包括裏面能夠用對應的技術實現什麼樣的功能，這個功能它涉及到怎樣的一些資源，做成什麼樣子能夠吸引玩家的注意力、興趣點等等。

首先是復原項目的確定，前期爲了找到適合第一批進行數字復刻的長城，團隊成員對國內大小的長城做了實地考察，初期的採風就耗費了大量的時間，而在確定選擇哪裏作爲項目開端後，就進入了實際的測繪與還原階段。由於“數字長城”並不單純是一次數字復刻，還會進行很多強互動的遊戲化設計，那選用什麼方式、什麼技術，這就是一道難題。

在“數字長城”的產品定位上，騰訊要做的絕對不是一個遊戲，裏面勢必會有很多專業性的考量，儘管它是由遊戲技術做出來的一個虛擬場景，但要能讓用戶在這樣的場景裏體驗到很多完全基於科學的、史實的長城細節的東西，比如說長城的修繕，或者長城的排水，或者舊磚的規整，或者長城考古清理，植被清理，這些全部都有專業的規範操作，“數字長城”中，騰訊的遊戲技術團隊同考古專業的團隊對接，把專業的知識在這裏進行復現，爲了能夠達成這個目標，騰訊組織過團隊成員線下去喜峯口、箭扣去體驗，搬磚、砌磚，去了解在長城上面怎麼去做長城植被的清理，因爲很多樹、草，其實它的根系會把長城磚去鑽松，水進去以後凍融，逐漸越抻越大，導致長城坍塌，而怎樣判斷哪些植被是需要清理掉的，哪些植被是不需要清理掉的，這個磚倒在這，是需要一塊新磚上去，還是把舊磚復原，這些東西全部都是有一套專業做法的，想要將這份知識完整的在“數字長城”中重現，能夠讓玩家真正有身臨其境的參與感，這些細節在製作過程中就耗費了的大量時間來打磨。

數字長城中的動態光照

而到了實際操作階段，所面臨的技術困難和攻堅難題同樣不少，這次爲打造數字長城，騰訊完成了大量的技術突破，包含利用虛幻5引擎的Nanite和Lumen技術實現了長城的動態光照，完成了數字世界的晝夜更替。又根據當地縣誌的植物圖鑑，再通過篩選建模，最後配合虛幻5遊戲製作引擎和自建PCG工具（Procedural Content Generation,過程化內容生成）完成了近20萬棵樹木的植被鋪設等等。

最後，爲了保證用戶在這個數字世界有足夠優秀的體驗，騰訊通過獨有的雲遊戲傳輸流控算法，讓玩家能夠無延遲、無卡頓的感受這個世界的視覺效果並完成交互體驗。而針對移動端的玩家，則是採用自研的AI（超分辨率）技術，通過一系列低分辨率的圖像來獲得一副高分辨率的圖像，完成超分辨率重建，以此照顧到移動端有限的算力，減少服務器渲染的壓力，提升玩家體驗。