當(dāng)一幅8米寬,、2米高的《清明上河圖》在你眼前緩緩打開,，你不僅能看到用細(xì)膩的筆觸描繪出的北宋都城熙熙攘攘的市井萬象,，還能聽到用當(dāng)時標(biāo)準(zhǔn)的“官話”——河南話吆喝的叫賣聲,、喝酒聊天聲,；忽而畫風(fēng)一轉(zhuǎn),，你又來到了南唐名臣韓熙載的府上,，親歷主人大宴賓客,、觀舞賞樂的熱鬧場面……

這可不是穿越劇,。帶給你如此身臨其境視聽享受的是北京工業(yè)大學(xué)師生研發(fā)的“古畫互動展示平臺”,。該平臺通過一系列精密算法，加入聲音,、真人舞蹈等互動體驗元素,，讓經(jīng)典古畫“動”起來。如今這套平臺已經(jīng)在故宮端門城樓上的“數(shù)字展廳”中亮相,，吸引了大量游客駐足觀賞,。

用現(xiàn)代科技“喚醒”古畫

北京工業(yè)大學(xué)信息學(xué)部計算機學(xué)院副教授馬偉——一位80后美女,，是這個互動平臺項目的技術(shù)負(fù)責(zé)人。來北工大之前,，她在北京大學(xué)信息技術(shù)科學(xué)學(xué)院從事智能科學(xué)的學(xué)習(xí)和研究,。按理來說，她的研究領(lǐng)域與古畫,、文物這些“文化人的活兒”風(fēng)馬牛不相及,，但是讀書期間，一次參與“龍門石窟的數(shù)字展示”項目的機會,，為她打開了古典藝術(shù)世界的大門,。2009年，從事博士后研究期間,，馬偉有幸作為技術(shù)骨干,，參與到故宮博物院、微軟亞洲研究院和北京大學(xué)三方合作的古畫展示項目中,，“穿越千年品味歷史,，體味那個年代的風(fēng)土人情、藝術(shù)審美,，感覺自己的境界也會得到提升,。”她對記者說,。

2012年,，馬偉加入北工大計算機學(xué)院。除了積極投入本科生教學(xué)以外,，她還從事計算機視覺,、文化遺產(chǎn)數(shù)字化等方面的研究。同時作為負(fù)責(zé)人,，她還承擔(dān)了一項名為“中國傳統(tǒng)畫數(shù)字展示算法研究”的國家自然科學(xué)基金青年基金課題,。她所從事的研究也在行業(yè)內(nèi)逐漸有了知名度。

2014年,，故宮博物院找到了馬偉,，希望能通過多屏投影儀拼接等數(shù)字技術(shù)，讓故宮里珍藏的古畫“活起來”,。作為國家頂尖的博物院,，故宮保存了大量的國寶級文物，單單以古畫為例,，就有五代畫家顧閎中的《韓熙載夜宴圖》,、北宋畫家張擇端的《清明上河圖》等知名畫作,。尤其是《清明上河圖》更為民眾所熟悉,，2015年9月故宮時隔10年將《清明上河圖》向公眾亮相,，一天就吸引了超過8000人排隊參觀。

馬偉接下了這項任務(wù)?，F(xiàn)在回想起來,，她說當(dāng)時就是覺得能夠通過技術(shù)手段，讓民眾可以身臨其境,、原汁原味地感受國寶珍品的藝術(shù)水準(zhǔn),，體味千年前古城的風(fēng)土人情、居家生活,，特別有意義,。加上有清華美術(shù)學(xué)院的老師們實施設(shè)計，有故宮博物院的全方位支持,，她有信心完成好這項任務(wù),。

讓《清明上河圖》“動起來”

領(lǐng)下了任務(wù)，馬偉帶著學(xué)生們一起開始全力攻堅克難,。原汁原味,、身臨其境，這樣的要求說起來容易,，做起來可就難了,。故宮先后推薦了《韓熙載夜宴圖》、《清明上河圖》兩件經(jīng)典作品,，前者反映的是朝廷重臣的居家生活,，后者則體現(xiàn)了大國都城的市井氣息，一個精細(xì)而雅致,，一個樸素但又豐富,。要真實再現(xiàn)，其中一大難點就是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量,。

馬偉說,，以《清明上河圖》為例，經(jīng)過掃描成電子版后,，整件作品設(shè)置了50個可供參觀者放大細(xì)節(jié)進行品味的信息點,，這樣一個信息點就需要800張圖，每張圖的數(shù)據(jù)量是5MB,。這樣一來,，50個信息點就需要200G的數(shù)據(jù)量。加上背景音樂,、解說等,，整個《清明上河圖》的互動展示，一共需要大約300G的數(shù)據(jù)量,，“這么大的數(shù)據(jù),，要流暢運行,，對系統(tǒng)的算法絕對是巨大的考驗?！绷硗?，為了讓《清明上河圖》在互動展示中能夠原汁原味展現(xiàn)當(dāng)時北宋都城開封的市井風(fēng)貌，馬偉他們還加入了商戶叫賣,、路人交流的環(huán)境音,，“都用的是河南開封話?！?/p>

至于《韓熙載夜宴圖》,，畫面環(huán)境挪到了室內(nèi)，信息點無疑少了許多,，但要解決的問題依然不少,。如何用最有效的元素體現(xiàn)出一個重臣家庭大宴賓客的氛圍，把飲酒,、賞樂,、觀舞等環(huán)境表達出來？素材方找來了著名的古典樂舞劇團“漢唐樂府”,，錄下了她們模仿南唐時期翩翩而起的舞蹈,。馬偉他們要做的就是把古舞流暢地融合進電子版的畫作中。

從2014年一直到2016年,，一共有三屆學(xué)生跟著馬偉一起攻堅克難,，解決一個又一個問題，熬夜是家常便飯,。有學(xué)生告訴記者,，有一段時間項目組的同學(xué)們在校外做調(diào)試工作， 由于當(dāng)時時間有限,，加上調(diào)試現(xiàn)場硬件條件不足,，只能將投影儀當(dāng)作顯示器使用，同學(xué)們面對著超大屏幕調(diào)試程序,，事后大家開玩笑稱這是有史以來寫代碼面對過的最大的顯示器,。

三維場景展示“古朝夜宴”

在采訪中，馬偉展示了經(jīng)過后期開發(fā)的電子版《清明上河圖》,、《韓熙載夜宴圖》,，高質(zhì)量的畫面、音效完全實現(xiàn)了“原汁原味”,、“身臨其境”的最初目標(biāo),。

在《清明上河圖》的場景中，除了我們最熟悉的“虹橋”（一艘大船通過橋下）情景外,，還有客商騎驢沿著河邊行走的情景,。畫面不斷放大,，客商匆匆趕路，希望在天黑前進城的焦急表情都清晰展現(xiàn),。欣賞著整幅畫面,，耳畔不斷傳來街市上叫賣,、吆喝的開封話,，恍如穿越千年，回到了北宋的開封城,。

換到《韓熙載夜宴圖》,，展現(xiàn)的則是虛擬漫游的三維場景。通過聽琵琶,、跳歌舞,、賓客小憩、聽多人吹奏以及宴后送別等5個場景,，全過程展示了一場南唐時期的大臣家宴,。整個家宴的三維畫面包括原畫、重新演繹的彈奏琵琶以及舞女翩翩跳起南唐古舞,，觀眾既能夠欣賞高清晰的原畫,，又能體驗韓熙載夜宴上的歌舞與熱鬧。相比以往只能平躺在展柜中進行展示的藏品,，這里的古畫變得活靈活現(xiàn)起來,，同時也讓參觀者能夠“身臨畫中”，感受畫中的意境,。

馬偉說,，正式投入使用前，他們把這些作品的電子版反復(fù)地在故宮的那臺寬8米,、高2米的巨型顯示屏上測試過,，均可以流暢播放。

未來還可體驗“秉燭夜游”

記者了解到,，整個項目從技術(shù)攻關(guān)到設(shè)備調(diào)試,，學(xué)生隊伍發(fā)揮了重要的作用，“我做指導(dǎo),，但也鼓勵他們大膽開展創(chuàng)新,。”馬偉說,，實踐證明這大大提高了學(xué)生利用所學(xué)知識解決實際問題的能力,，而這些是課堂上理論學(xué)習(xí)很難學(xué)到的。

到目前已經(jīng)有前后三屆學(xué)生參與這個項目,，很多同學(xué)在從北工大畢業(yè)后都有很好的去處,，如2011級劉碩同學(xué)被加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)錄取,，2010級楊璐維同學(xué)被加拿大西蒙菲莎大學(xué)錄取，2011級趙明同學(xué)被澳大利亞悉尼科技大學(xué)錄取,，2012級王求元同學(xué)被保送到北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院繼續(xù)深造,。

如今雖然《清明上河圖》與《韓熙載夜宴圖》已經(jīng)在故宮端門展示，但馬偉帶著學(xué)生團隊的技術(shù)研發(fā)還遠(yuǎn)未終止,，他們還在不斷優(yōu)化古畫數(shù)字化的視覺展示效果,。馬偉說，以《韓熙載夜宴圖》為例,，他們將進一步攻克技術(shù)難題,，比如優(yōu)化三維模型的構(gòu)建，加大互動體驗的效果,，讓觀眾能夠身臨其境地“秉燭夜游”整個宴會的每個環(huán)節(jié),，“比如我們會加入光影效果的變化，觀眾從一個廳‘走’到另一個廳,，燭光的明暗就會發(fā)生變化,，歌舞聲音的遠(yuǎn)近也會不同，就像是真的在貴族府邸走廳穿堂,，感受一場無與倫比的歌舞盛宴,。”（記者張航 通訊員張宇慶）