游戏技术能为文化遗产保护做到什么程度？“数字长城”用超现实体验给了我们答案

对于长城，我们到底了解多少？

大部分人都知道万里长城，但直观的感受，却又仅限于北京的八达岭长城。八达岭长城雄伟精致，每年承载亿万游客去实现“不到长城非好汉”的志向，然而像八达岭这样完好、规整的长城其实只是极少数，或许它作为地标的意义，更大于文化遗产和文明奇迹，我们了解和接触到的，远非长城的全部。

长城，作为中国古代第一军事工程，以城墙为主体，城、障、亭、标相结合的防御体系延绵了超过2.1万千米的国土，从西周修建至清，跨越2000年岁月，无疑是民族象征以及一部厚重的活历史。然而，作为中华民族最宏伟的文物及民族精神象征，长城随着那98%夯土搭建的，不为人知的斑驳城墙的风化，正被掩埋在现代文明的洗礼与人们的认知偏差中。

八达岭长城

历史若无人关注，文明便失去意义。借助现代技术，对文明遗迹，尤其是长城这样跨越千年文明长河的宏伟遗迹进行还原和修缮，便是以史鉴今的机遇和使命。

文化遗产保护不仅需要专人专办，如今也成为企业承担社会责任的重要组成部分。多年来，腾讯一直以企业身份参与到保护修缮长城的工程中，如今又利用游戏行业累积的技术能力，为长城的数字化保护进行了全新的尝试——以数字技术的方式，1:1高精度还原长城原貌。

数字长城，一个非同凡响的超前实践

本次“数字长城”的打造，很精准的用前沿游戏技术，对超大型文化遗产保护与数字孪生概念进行颇为宏伟的结合，以超前的理念、想象力和人力物力的付出，呈现了数字时代的一个创新实践。

然而，数字长城并非一朝一夕之功。

不说其中难以预见的各类技术难题，光是其中需要动用的庞大人力物力，对长城整体生态环境的精准摄影测量，生成1:1还原的长城细节，就足够令人瞠目。

目前数字长城项目基于喜峰口长城进行一公里路段的高精度数字还原，最终将呈现出超写实、沉浸互动式数字场景。

喜峰口数字长城

这样说恐怕还是很难让人直观感受到它的宏伟，但也许你看过下面这个视频。

这是虚幻5引擎在去年底公布的一段《黑客帝国觉醒》的体验版宣传片，并提供了一段可交互的游戏DEMO供玩家体验。视频一出，业界震惊。在最前沿引擎的加持下，游戏技术已经可以创建出超写实的现实场景和交互效果，乃至于难以分清是现实还是虚拟，其中所用到的数字资产的数量、渲染速度、贴图细节、光追技术等，则展现出最前沿的图形处理技术。

数字长城就是通过虚幻5引擎实现的，全球首例通过数字技术对最大规模文化遗产进行毫米级高精度、沉浸交互式数字还原项目。

然而，该项目如此浩大与宏伟，即使对腾讯而言也并非易事。早在2014年，腾讯就已经深度参与到长城保护中，利用当时先进的地图测绘技术采集并制作了近900公里的全景长城影像。2016年起，腾讯基金会捐赠2500万用于支持喜峰口和箭扣两段长城段落的修缮工作，此番捐赠项目不仅只是资金支持，并且由于是社会资金支持文保工作，腾讯基金会还创新式的在资金使用上做出探索，将考古清理项目，以及互联网地图测绘技术运用其中，帮助修正修缮施工中的错误，实际上也是变相参与到长城修缮工作中，积累了宝贵的文保经验。

随后2017年开始，腾讯开始将旗下多个业务深度参与到长城保护项目中，包括《王者荣耀》、《QQ飞车手游》在内等多个头部游戏推出了长城主题活动，20款游戏及电竞赛事推出一系列公益助力活动，进一步跨领域结合长城文保与游戏IP生态，将文保精神渗透传递给玩家。

如此脉络参与下来，腾讯此前数年对长城文保工作的累积和体会，加上对于企业能力转化为企业责任的思考过程，转化为宏伟的“数字长城”计划，也就不难理解了。

长城之所以成为民族图腾，不止因为它在规模与建造时间上的宏大，也因为其哺育了古代文明的经济发展，促使民族融合，对于民族团结共荣具有重大的现实意义，因而以奇迹造物之姿成为现代中国的信仰图腾。

而这份奇迹，在游戏（数字）技术飞跃发展的现在，用数字资产将文物遗迹永恒的镌刻在虚拟世界中，不失为当下最妥善的选择。

要做，就要做到极致。或许正是基于这样的理念，数字长城项目这般大费周章，集人力物力财力推动的“一公里数字长城”，才显得完全值得。而数字长城基本可以看做是“数字孪生”的概念化用其中，其作为数字资产的价值不可估量，是前沿游戏技术跨领域运用的极致体现，同时对于文保工作也有重大的推动价值。

游戏（数字）技术与文化遗产保护的拟合性及其意义

如今企业参与到文化遗产保护环节，对于承担社会责任而言已经有足够的必要性，但并非所有企业都适合此项工作。

文化遗产保护，本质上就是信息管理的工作，其流程包括信息发掘，信息储存，信息处理，及信息再开发。这其中，信息的再开发已经跨越了文保工作的专业范畴，而涉及到与公众间建立联系上。只有让文化遗产的信息与百姓生活产生关联，才能最终实现民族精神的价值传递。

互联网企业与信息管理间的联系不必多说，游戏行业，则更是奋战在与用户建立联系的第一线。

此前腾讯在长城保护工作上的经验，已经涵盖了发掘储存（地图测绘），处理信息（辅助修缮长城），再开发（游戏跨界联动）环节。数字长城则不再是旁敲侧击式的参与，而是深度参与，将长城保护工作中的考古、修缮一体化实现，并通过再创造方式让人沉浸式体会到文保的意义和魅力所在。

具体来说，游戏（数字）技术与文保工作具有高拟合性，这也是腾讯选择将长城用超写实数字资产的方式进行修缮的直接原因。

互联网行业中，只有游戏产品本质上就是图形计算，多年来累积了雄厚的图形计算技术能力与经验，恰逢虚幻5引擎的问世，其强大功能也为长城数字孪生资产化提供了可行性，甚至可以说数字孪生的实现，很大程度上就取决于图形计算技术的发展。

首先在实地测绘环节，当前3A级游戏使用的照相建模（hotogrammetry）技术扫描，专注于高精度的微观测绘，包括激光拍摄形状、单反拍摄照片（用于贴图）以及无人机拍摄大致地形等，以用于实际运用到游戏建模中增强体验，因而非常适用于为了1:1高精度还原长城进行素材测绘。目前有大量3A级游戏，包括《战地》，《刺客信条》，《重生边缘》在内的游戏都需要用到这项技术。

然后在具体搭建数字长城场景的环节，则运用到虚幻5引擎中的Nanite技术，支撑处理长城多达10亿+面的资产处理，保证长城环境形态一镜到底，并利用Lumen技术实现动态光照，配合实现真实的渲染效果和光照效果。这是次世代游戏为了拟真现实世界，一直以来探索的图形计算技术的成果。对于数字长城而言，则使得这项数字资产在具有数字孪生价值的基础上，又保障其安全性。

到了再开发，也就是触达到老百姓体验的环节，如此大规模和高精度的数字场景，要在移动平台上呈现也绝非易事。而云游戏技术的发展，则能够让这30G庞大体量的场景流畅运行，并且利用自研AI技术，保证海量用户的并发高品质体验。而这项技术则通常运用于3A游戏。

于6月11日，也就是文化和自然遗产日上线的“云游长城”小程序，则进一步缩短了用户触达的距离，与此同时，用户不仅可以沉浸并互动式游览喜峰口长城，还能通过简单又贴合实际的交互，体验长城修缮，从而感受长城文化魅力与修缮之不易。

数字长城项目运用了大量的前沿游戏（数字）技术，然而数字文保项目又不同于做游戏，它们都需要对数字资产进行发掘、储存和处理，但数字文保的最终目的，在于精准的还原现实中的文物遗迹，并通过考古理论进行数字修缮。

也就是说，游戏（数字）技术在数字文保工作中具有巨大优势和价值，同时也面临跨领域发挥价值的考验。

攻克技术难点

听起来数字长城的制作，就是扫描拍摄长城，然后精细的搭建数字场景，并最终制作成可交互的产品供用户在移动端体验，这样一种随处可见的数字场景解决方案。然而，数字长城绝非“数字+场景”这一简单概念组合，而是数字孪生概念的真正运用——为了描述信息空间与物理世界融合的状态，以创建和物理实体等价的虚拟体或数字模型为目标的技术理念。

《黑客帝国觉醒》之所以有如此程度的拟真效果，就是因为它以数字孪生为理念指导其设计制作。

如此一来，长城作为现实造物，尤其还是历经了千年的文物奇迹，为它建设数字孪生场景，不仅会遇到很多难以想象的技术难题，更因没有前人参照而更显不易。不过，这也正是建设数字长城的价值所在，也让我们从多个角度惊叹于“数字奇迹”的宏伟。

• 超大规模的数字资产

直觉上来说，我们会认为长城是一个固定的结构，由城墙、敌台、烽火台组成重复结构。然而真实的长城远不是这种重复结构的复制，人工浇筑的一砖一瓦各有不同，跨越千年多朝代的形制更有异色，更不用说如今残破的塌陷与植被，使其建模时的多面体复杂度呈几何级数的上升。不可重复利用的贴图跟模型，就成了不可想象的技术难点之一。

最终这个毫米级高精度还原的数字资产，也成为了超10亿面片数字模型的超大型数字资产。

• 生态还原，“种植”20万棵树

数字长城作为一份数字文保资产，不仅只是冰冷的资产，还要尽可能通过美术表达，让用户感受到长城的壮观与雄伟。

资产制作量便成为了一大难点，所谓1:1还原，不光只是长城的城墙本身，自然是要连动植物生态也进行还原，才能称作完整的长城。

事实上团队现场勘测期间已是冬天，测绘资料中的植被已经枯萎荒芜，为了还原春天植被茂盛的生态环境，项目组先是考据了当地县志，敲定十几种不同高度，不同种类的植物，做出图形后，通过自研PCG工具（Procedural Content Generation,过程化内容生成）使其覆盖整个长城领域。

最终，为长城“种植”的20万棵树，是可以一棵一棵的编辑修正的，并且未来还需要根据季节变化改变其形态，甚至让其自动生长和枯萎。

• 与文保专业领域的深度配合，跨越现实体验

数字长城的最终目的，是通过再开发触达广大用户，以实现传递文保精神价值。也就是说，它必须以产品化的形态展现出来，让老百姓完全身临其境，愿意了解，想要了解。

为此，在数字长城的整个制作过程中，都需要将其展示和互动方式考量进去。要知道喜峰口长城段本身并非修缮完毕的旅游区，很多地方难以攀登和近距离观察，因此数字长城在很多地方要给出超过现实的沉浸式体验。

诸如数字长城对喜峰口长城本身进行了大量的修缮工作，并拆除了影响美观和体验的脚手架，清理垃圾等。

而产品化的过程，还需考虑到用户交互部分，项目最终选定了让用户体验考古清理、砌筑、勾缝、砖墙剔补和支护加固等流程，这部分既不能枯燥重复，又必须尊重现实考古流程，因而在交互设计方面，需要腾讯自身的游戏设计经验加持，在经过与专家沟通、用户测试后最终成型。

更为细节的是，数字长城还考虑到了进入某些场景的合理性。譬如敌台因防守需要，其修建初期就是不可能直接走进去的，需要有人接应。因而数字长城为其赋予了梯子，使进入其中变得合理，并且还需请教专家后，确认梯子的形象、细节，以及摆放合理性。

• 云游戏在数字文保的首次运用

基于数字孪生概念的数字场景搭建，在游戏界尚未大规模的商业化，跨领域至文物保护工作更是前所未有，数字长城可谓是游戏技术反哺跨领域工作的超前运用了。

通过云游戏技术，以及超分辨率技术，数字长城实现了在手机端带给用户3A游戏级别的高品质体验，并且这种沉浸式的超现实体验，与长城这一文物奇观相结合，更体现出科技造物作用于现实生活的奇妙观感。从这一角度来看，数字长城确实能成为令人信服的“数字创新”。

结语

如何吸引年轻人关注长城保护，是我们的时代课题。数字长城所承载的民族信仰与文保精神，是我们这个时代对于文保工作与时代发展、历史研究与未来创造、 科技创新与跨领域结合的总结与思考。

而在这其中，游戏（数字）技术在长期大量的数字技术产品的输出和民用化经验中，为文保工作的信息采集、信息储存、信息再现、信息传播提供了更多可能性。

游戏（数字）技术的潜力亦不止于此，在自动驾驶、智慧城市、科研探索等领域都有了成熟运用，并且对助推硬件、软件、人工智能、虚拟现实等科技领域的发展功不可没。

至于对文保工作的跨领域探索，数字长城不会是终点，游戏（数字）技术或许终将朝着还原真实历史，激发文化传承现实意义的方向发展。

隔着千年时空与古人对话，或许终有一天，高科技与文明造物的结合能够回答人类本质的思考——人类在这世上生存、发展的意义为何，又将去往哪里？

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