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曾走出两位诺贝尔奖获得者的西南联大校园 被VR技术复原了

2017-11-14 15:26 编辑:任一湃 来源:北京晚报

西南联合大学,一所在抗日烽火中诞生的“临时大学”,创造了高等教育的奇迹:存在仅8年零11个月,培养学生8000多人,从中走出了两位诺贝尔奖获得者,超过150位两院院士。

西南联大校景鸟瞰

很多人都好奇,这所如“神话”一般培养出大批国家栋梁的学校有着怎样的“容貌”?为此,百度公司30多位80后、90后组成复原团队,用10个多月的时间,以高精度图像识别、三维环境感知、3D渲染引擎等技术,复原出了西南联大当年的校园,再以增强现实和虚拟现实展现在互联网和手机客户端上,让每一个人都可以身临其境一睹当年的校园,感受联大学子自强不息的精神。

    让在世的校友“重返”母校

陈立萌是百度公司的一名80后员工,也是“未消失的西南联大”数字复原项目的发起人。说起为何要做这个项目,她坦言是受到了西南联大的精神感召。2016年前,她在百度学术产品工作,结识了不少老教授,其中就包括西南联大校友、中科院院士潘际銮先生。

“我去清华校园看望潘先生,他当时已经88岁了,还坚持骑着电动车去实验室工作。潘先生说他多上一天班,就能为中国焊接技术多做一点贡献。”陈立萌说,在和潘际銮先生交流中,听他说起最多的就是西南联大。潘老这些年一直在从事西南联大精神的传承和宣传,“我希望西南联大的历史能够被更多年轻人所熟知。”陈立萌说自己听了特别受触动,也是在潘老的感召下,她走进了这段历史。

她查询了资料,拜访了西南联大的一些校友。这个群体目前尚健在的只剩1000余人,平均年龄95岁,大多数人已经无法下床或者独立出门。“老校友们说,他们一个个就像排着队一样走了。”于是,陈立萌产生了让在世的老校友们再“重返”一次西南联大的想法,利用数字技术进行复原,然后用虚拟现实或者增强的方式进行逼真呈现。

在这方面,百度已经积累了技术。2015年尼泊尔地震后,他们曾经成功对遭受破坏的加德满都古迹进行了数字化三维还原;他们还用人工智能技术复原了老北京九城门和西安秦始皇兵马俑,效果令人满意。2016年底,陈立萌把自己的想法向公司汇报,得到大力支持。一支跨部门、由30多名技术骨干组成的复原团队组建起来。

    邀请梁思成弟子倾力指导

利用数字技术复原西南联大,最好是能找到当年的建筑进行比对。可西南联大在云南昆明校址的建筑大部分早已不复存在,要实现精准复原,就需要尽可能找到更多的资料,为此,陈立萌寻求西南联大北京校友会的帮助,并四处寻找西南联大的“蛛丝马迹”。团队成员还三次飞赴云南,前往西南联大博物馆寻找资料。

“郭老师的团队在古建筑数字复原方面积累了丰富的经验,他们对建筑结构、布局的拿捏比我们要专业。”“我们必须保证每个复原点都是有据可依。”于是,复原团队找到了清华大学建筑专家郭黛姮教授及其团队,邀请其协助进行复原工作的建筑研究及设计工作。

复原后的西南联大学生宿舍

根据资料记载,战火纷飞中的西南联大校舍是由著名建筑大师梁思成亲自设计,一张平面设计图标注了当时各校舍的相对位置。但又有史料记载,梁思成先生曾收到过营造学社社长的信函,要求营造学社中止校舍设计及监工,梁先生只能附上28张设计稿并深表歉意,最终设计图纸并未落款梁先生名字,到底事实是怎样的?历史上说法不一。

郭教授专程拜访了梁思成之女梁再冰。据梁再冰回忆,那时她只有七八岁,一家逃难到云南,父亲身体不好,那段时间父亲停止工作,好像并未接到过这个项目。直到后来查找到了梁思成先生签字确认的设计聘书的档案,加之郭黛姮教授是梁思成的关门弟子,对梁思成的设计风格有深入的理解,很多细节才在不断地复原研究中得以佐证。“最后郭老师确认这份聘书的确是梁先生所签名,无论是校园的中轴线,还是教室、宿舍、图书馆的分布,都符合梁先生的风格。”陈立萌介绍。

“整个西南联大数字复原项目中,郭黛姮教授团队的帮助很大,他们的帮助让复原成果更具有历史和学术价值。”据介绍,整个修复过程中,两支团队一共查阅了23本文献,1200余条档案,阅览510余万字,收集216张历史照片,绘制179张图纸。

    求证校友确保每一处细节真实

陈立萌说,从项目启动一开始,“有据可依”就成为了他们要遵守的第一原则,因为必须要实现1比1精准复原。而这即使在郭黛姮看来也有相当大的困难。只有一张平面图,不知道当年的建筑是什么样子,只能根据一些老照片,依照当年照片里人和建筑的比例关系来一一复原,难度可想而知。

怎么办?拜访西南联大的亲历者!从他们的讲述中抽丝剥茧,还原当年的建筑风貌。复原团队先后拜访了北大教授许渊冲、闻一多先生的儿子闻立雕、现代著名作家马识途等一批西南联大的亲历者,很多建筑内部的陈设就是靠校友讲述的细节得以还原的,“比如校友胡邦定讲到他买了一双皮鞋穿过门洞回到宿舍,后来鞋子被偷走时,他听到了窃贼用手指戳破窗户纸的声音,这说明当年的宿舍没有门,窗户也没有玻璃。”陈立萌说。

在复原时,大家还充分考虑到了年代、气候等诸多因素。陈立萌介绍,他们进行数字修复的是1946年的西南联大,那时校园已经投入使用8年,加上昆明地处南方,墙根已经爬上了青苔,铁皮屋顶已经开始生锈,这些细节都在修复后的画面中得到体现。

最终,整个团队精确还原了西南联大124.45亩北校区的所有校舍、旗杆甚至植被,这几乎就是整个学校,“联大有一个南校区,但面积很小,并且和校外民居交杂,不具有代表性。”陈立萌说。

    跨越时空“再现”西南联大校园

资料收集到位,数字修复进展顺利,接下来就是要把修复好的西南联大呈现在大家的眼前。百度文库、百科、增强现实实验室的同事相继加入进来,他们通过人工智能深度学习算法,结合高精度图像识别、空间定位等三维环境感知技术,构筑出立体空间模型;再以高性能3D渲染引擎,全景成像切片式展现等技术,将复原模型以增强现实场景和虚拟现实场景的形式进行交互。

复原后的西南联大图书馆

12道技术突破,860G素材,186万行代码。他们用技术跨越时空,再现了西南联大原貌。如今打开百度百科“西南联合大学”的词条,就可以通过虚拟现实“走进”西南联大:在清新的晨光音乐中,漫步于民主墙、宿舍、教室,看到一幅幅学生们探究学术的海报;走进教室,一把把桌椅整齐排列,仿佛还能听到闻一多、钱钟书、冯友兰等名师大家行云流水般的激扬授课。

陈立萌说,为了能让读者流畅感受西南联大,他们对虚拟现实的画面进行了优化,原本几个G的信息量经过高技术压缩,在增强现实体验时,占用的流量还不到10M,市面上几乎所有的手机都可以流畅使用。

“看到熟悉的校门,民主墙、宿舍、教室,脑海里又浮现出了很多年前的回忆,”第一次体验复原成果时,西南联大北京校友会会长潘际銮动容地说。

“我们坐在简陋的教室里,‘火腿椅’上垫着粗糙的草稿纸,大家都聚精会神地听着朱光潜先生讲美学的真谛,看金岳霖先生潇洒的粉笔板书。‘走’进宿舍,仿佛还能感受到当年穿堂而过的清风。”在11月1日西南联大建校80周年的纪念大会上,利用虚拟现实“重返”西南联大后,93岁高龄的校友李德齐激动地说。

李德齐说,现在不少年轻人对西南联大的认识已经模糊,在那个特殊年代里,西南联大师生那种不浮躁、不功利、踏实顽强的精神特质,值得现在的年轻人去继承和发扬。

 

来源:北京晚报 记者 张航 文并图

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