當詩歌和傳說緘默的時候,只有建筑在說話。
用步履丈量土地,回溯文化古跡誕生的時代,尋找曾歷經(jīng)風雨沖刷的痕跡,與當下用無人機影像測繪觸摸歷史,“讓文化遺產(chǎn)活起來”的期待是一致的。
或定格鼓樓樓宇,或穿越古塔長城,或留住寺院廟觀......
古建筑測繪,迫在眉睫
如果說早年傳統(tǒng)建筑遺產(chǎn)保護還只是相關業(yè)務單位熱衷的板塊,如今其數(shù)字化則向更多的入局者拋出了“一同探索城市底色”的橄欖枝。
在中國文化遺產(chǎn)研究院研究員永昕群看來,對于大面積的文化保護單位而言,便捷的信息留存手段需求一直很明確。“目前,大部分文保單位還沒有比較完整的外部結構數(shù)字檔案。尤其一些文保單位還有著高精度、定期監(jiān)測等相對細化的要求,具體到古建筑結構變形層面,可能還需要達到毫米級的變形監(jiān)測要求。如對石窟而言,裂縫裂隙監(jiān)測也是毫米級的要求,其基礎的數(shù)字化工作是一個比較迫切的需求?!?/p>
回顧傳統(tǒng)手工測繪、數(shù)字測繪時代,天津大學建筑學院的特聘研究員李哲用“萬軍之中取上將首級”來形容如今從海量測量數(shù)據(jù)中智能提取有效信息的無人機貼近測量手段。李哲認為,相比其他應用領域,文化遺產(chǎn)更需要貼近攝影測量技術“之前的數(shù)據(jù)比較粗放,即使有被拆解的細化的長度、走向、坐標等數(shù)據(jù),也只能通過相對扁平化的方式呈現(xiàn)。而文化遺產(chǎn)本身已經(jīng)蒙了塵,包括其背后的內(nèi)涵、智慧等都有可能被忽略。”
這也意味著,貼近攝影測量等新興數(shù)字化技術在滿足廣泛尺度下遺產(chǎn)數(shù)字化保存、背后價值挖掘與闡釋等方面的優(yōu)勢較為明顯,“相對來說,效率高、速度快、精度可以滿足一般的建筑需求。”
根據(jù)住建部要求,從2020年開始到2022年全國需完成歷史建筑100%測繪及系統(tǒng)錄入工作,明確鼓勵采用攝影測量等新技術,時間緊任務重。
這也是大疆聯(lián)合多家機構一同發(fā)起的文化遺產(chǎn)數(shù)字化無人機貼近攝影測量大賽的初衷所在:探索科技賦能文化遺產(chǎn)手段,用數(shù)字化創(chuàng)新助力文化遺產(chǎn)保護和文化傳承的社會價值的社會傳播與推廣,使屬于人類的文化財富真正走向大眾。
數(shù)字化呈現(xiàn),不約而同
倘若用一句話形容這次無人機貼近攝影測量大賽,或許用“遠超預期”更為貼切。
深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司測繪行業(yè)負責人魏坤嶺表示,從9月份發(fā)起大賽至11月初,涉及20多個行業(yè)的175個參賽作品已經(jīng)覆蓋了全國28個省份,規(guī)模超乎想象。
參賽作品情況
無論是測繪企業(yè)、文物保護單位、高??蒲袉挝?,還是互聯(lián)網(wǎng)設計團隊,都不約而同地走在了文化遺產(chǎn)數(shù)字化的路上,也向更多人傳遞無人機影像測量的魅力。
這也在某種程度上打消了大疆等籌辦方先前的顧慮:最初計劃舉辦無人機貼近攝影測量大賽時,各家合辦單位一直有一個擔心:像文化遺產(chǎn)這類國家保護單位是不是可以去拍或者拍出來是什么樣子。最后發(fā)現(xiàn),原來整個社會上已經(jīng)有一波人一直在做文化遺產(chǎn)保護這件事。
登上梵凈山,步入武義三根半塔,到訪蟠龍山長城,沈陽故宮大政殿......本次攝影測量大賽的獲獎作品也正傳達著測繪公司、科研單位、文化遺產(chǎn)設計公司等不同入局者的訴求。
梵凈山
作為地理信息企業(yè)的代表,梵凈山項目負責人羅輯表示,公司希望通過做文化遺產(chǎn)數(shù)字化,有針對性地收集對應區(qū)域內(nèi)較為詳細的信息,從其中挖掘大量的應用落地場景?!氨热缗臄z陡峭的山體,用來進行地質(zhì)災害的分析,如監(jiān)測縫隙等風險點。其次,可以介入旅游建筑的設計與規(guī)劃,包括地圖服務、游客服務、票務信息等在內(nèi)的旅游信息化,以及各種傳感器的對接等?!?/p>
梵凈山項目:無人機貼近攝影測量航線規(guī)劃圖
“我們本身是做文化遺產(chǎn)保護的公司,可能會更側(cè)重將整個文化遺產(chǎn)的結構,如一些殘損情況反映自數(shù)字化的模型上?!蔽淞x三根半塔項目代表何情達指出,“一開始做文化遺產(chǎn)項目時,我們是想把數(shù)字化應用跟傳統(tǒng)的展覽相結合,為文化保護提供評估的意見、建議,包括后期保養(yǎng)維護與修繕工作?!?/p>
武義三根半塔:鰲峰塔無人機貼近攝影
苦測繪設備久矣
一個愈發(fā)明確的信號是,對于整個文化遺產(chǎn)數(shù)字化領域而言,苦測量設備久矣。
在羅輯的回憶里,10年前,那會兒的設備非常貴,軟件也都是一些國外的軟件,搞攝影測量的圈子非常小,門檻比較高。“大疆入局后拉低了門檻,像小企業(yè)才有機會參與到測繪工作當中。也是因為這兩年有大量的歷史建筑采集的工作在各地開展,我們才機緣巧合地從測繪領域切入到建筑測繪等工作中?!?/p>
何情達所在的文化遺產(chǎn)設計公司,僅解決無人機測繪的問題,便用了好多年。“我們之前是沒有任何測繪相關方面的人才,包括無人機飛手。2016年,公司第一次采購大疆航拍無人機,2017年采購了第二臺大疆無人機,2018年采購第三臺大疆無人機,2019年,采購第四臺大疆無人機——精靈4rtk無人機,經(jīng)歷了從消費級無人機到測繪無人機等應用的體驗?!?/p>
這一點上,魏坤嶺由衷感慨:“早在2014、2015年前后,已經(jīng)有單位開始自己用各種航模機器、相機去改裝單反設備完成攝影測量,耗費了不少人力成本打磨技術路線,非常難。當時,即便有很多地面測量設備,比如單反相機、三維激光掃描儀、全站儀等傳統(tǒng)測量設備,也無法解決空中攝影或者貼近攝影測量才可以解決的立面、廊檐下面或高空被遮擋地方的攝影測量問題,更不用提獲取完整數(shù)字化的模型?!?/p>
無人機貼近攝影測量原理
事實上,聯(lián)動科技、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與院校等合辦文化遺產(chǎn)攝影大賽,于大疆而言,只是近些年助力文化遺產(chǎn)的保護、傳播與傳承的一個縮影。
從樂山大佛、懸空寺、廣勝寺飛虹塔到平遙古城,大疆已完成多個文化遺產(chǎn)數(shù)字化項目,一度令外界想象不出其邊界到底在哪兒?!爱敃r我們和合作伙伴獲取的樂山大佛影像基本上能復刻原貌,塑造高精度的三維模型,樂山大佛管理處負責人表示很驚訝?!?/p>
若從更高維度看,與其說是大疆與文化遺產(chǎn)碰撞的成果獲得相關文化遺產(chǎn)單位的一致認可,不如說無人機傾斜攝影正逐漸顛覆大眾認知并收獲在文化遺產(chǎn)領域的地位。
測的是遺產(chǎn),看的是過去與未來
不可否認,一系列認可的背后,棘手問題也隨之漸漸浮出水面。
梵凈山項目、武義三根半塔、蟠龍山長城項目負責人介紹稱,在開展古建筑測繪的過程中,游客眾多,測繪作業(yè)無法進行;作業(yè)人員背著沉重的設備登高寸步難行;受天氣影響,每天有效作業(yè)時間微乎其微;飛行報備時,需要經(jīng)過航飛培訓;反復人工補拍情況時有發(fā)生;多元數(shù)據(jù)處理融合難度比較大等問題無法避免。
蟠龍山長城項目:建模成果示圖
而從一些比賽的作品中,武漢大學教授潘勵表示,受限于外界環(huán)境等各方面原因,現(xiàn)階段的數(shù)字化手段已經(jīng)做到了基礎測繪,但還不夠完美?!叭缫恍┥适д娴葐栴}沒完全解決,有一些建筑遮擋、空間狹窄情況下還用了大量的人工測繪。”
不論如何,古建筑沒被眾人看到的部分,能夠用無人機傾斜攝影等手段進行呈現(xiàn),無疑是一種確幸。潘勵認為,在傳統(tǒng)的技術手段中,文化遺產(chǎn)的細節(jié)表達不盡人意,現(xiàn)在的數(shù)字化手段還原、勾勒了傳統(tǒng)文化遺產(chǎn)中一些動人或值得玩味的細節(jié)。
如果說更遠的期待,對文化遺產(chǎn)來說,無人機可能需要做得更智能。何情達指出,“除了能夠智能地規(guī)劃飛行航線外,如果無人機能在室內(nèi)采集時實現(xiàn)一鍵自動拍攝或者掃描范圍,或者結合人工智能計算或者文化遺產(chǎn)前期采集的不同時空的數(shù)字化數(shù)據(jù),可以在飛行時實現(xiàn)自動識別文物保護單位監(jiān)控地帶里的一些違禁的情況,以及建筑物傾斜、殘損、開裂等現(xiàn)存狀況,整個作業(yè)效果會更好?!?/p>
但正如永昕群所說,文化遺產(chǎn)的數(shù)字化測量并不是“看見”一座建筑的最終目的,應用和傳承才是。“測量之后,我們需要挖掘出古建筑背后的智慧、內(nèi)涵,詮釋一些未知的秘密,能夠解釋遺產(chǎn)未來的趨勢以及這一呈現(xiàn)方式背后的動態(tài)過程?!?/p>
對于大疆而言,除了像前幾年一樣對外傳遞“大疆不只是消費無人機”的理念,不變的是用數(shù)字化的方法和技術去講文化的故事。
只不過在繼續(xù)深化的文化遺產(chǎn)數(shù)字領域的路上,大疆要做的突破還有很多。魏坤嶺表示,“與用戶接觸、與專家學者溝通的過程中,了解用戶的真實需求,根本上是為了做好我們的技術迭代和產(chǎn)品更新,也是期望我們的技術和產(chǎn)品能在文化遺產(chǎn)保護數(shù)字化這一領域得到更多更廣泛的應用,使得在國內(nèi)甚至在全世界范圍內(nèi)都能用起來?!?/p>
未來,或許業(yè)內(nèi)有理由期待大疆在突破高性價比、高精度、高效率的產(chǎn)品,以及與多種測量手段融合,短時間內(nèi)實時處理海量數(shù)據(jù)等難點過程中永不止息。
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