数码复原的《蒙娜丽莎》连达·芬奇都难辨真假

近日，“达·芬奇的艺术：不可能的相遇”展览在中央美术学院美术馆落幕。本次展览采用国际领先收藏级数码复原技术，对17件分别收藏于卢浮宫、乌菲奇美术馆等世界级博物馆的名画，包括《最后的晚餐》《蒙娜丽莎》《天使报喜》等，通过高清拍摄和仿真原大输出技术进行高质量复制，高度还原画面质感与色调色温，重现达·芬奇最重要的艺术创作遗产。
那么，什么是收藏级数码复原技术?它又是如何实现精确的色彩控制、丰富的细节表现、逼真的画面效果的?有了5G的加持，数码复原技术还能做些什么?
“在原创作品，如文物、艺术品等，无法随意移动的情况下，数码复原技术也即数码还原技术的介入，可让艺术作品以别样的方式进行传播。”天津大学软件学院教授张加万告诉科技日报记者，借助这一高科技手段，可以让我们“穿越”时空，与历史更加真实地“对话”。
采集、加工、再现三步完成复原
近几年，数码复原技术助力考古和文物保护的新闻，时有出现。
2018年4月，日本冲绳技术人员利用该技术，复原了旧石器时期日本人的面部雕像。该研究小组利用数码复原技术，对距今约2.7万年的4具保存较为完整的面部骸骨进行复原。他们先利用3D打印技术制作出模型，再用黏土刻画面部，最终再现了脸骨主人的面貌。
“所谓数码复原技术，就是通过高清的数字化采集技术，对一些如文物之类的物体进行平面拍摄或三维扫描，利用先进的数字采集技术，对这些信息进行高精度采集，然后利用某种形式将其进行再现。”张加万说。
张加万介绍，具体的数码复原技术，可被分解为三步。
第一步，是高精度或高保真的数据采集，也即我们常说的数字化部分。针对平面物体，通过高清扫描仪或近景摄影技术，将这些文物、艺术品进行高精度的采集。
第二步，是高质量的数据加工处理，包括一些去燥、变换工作，这是获取高质量数字图像的关键环节。
第三步是再现，也即所谓的复原，借助印刷技术、3D打印技术等进行复原再现。
“数码复原技术也可以做一些高精度的复制品，几乎可以做到难以分辨真假。”张加万解释说，而国际领先的收藏级数码还原技术，可作为一种艺术品、替代品或是高精度仿品，甚至具有收藏价值。
高精度采集是收藏级复原的前提
那么，要想做到收藏级的数码复原，对各个技术环节又有怎样的要求?
“不仅要求颜色、颜料、材质和原件相近，还必须在数据采集时做到高精度和高保真。高精度的采集是复原的一个前提，如果不能很好地对需要复原的原件进行高精度采集，所谓的数码复原将难以实现。”张加万强调。
值得注意的是，收藏级的数码复原由于要体现物理上的真实感，因此对材料也提出了非常高的要求。
张加万以平面文物——一幅经过高精度复原的书画为例说道：“即使我们能够很好地采集到高精度的影像信息，要想实现栩栩如生的再现效果，对于纸张、印刷技术的要求也很高。假如我们想做到和原件几近相同，那么就要找到和原件几乎相同的材料，要素包括颜色、纹理、柔软程度、触感……”
而对于一些3D文物，材料的重要性更是不言而喻。张加万认为，如果要做到结构上的完全相同，若是三维物体，它的内部构造尤其是微细的结构也要考虑到。
“平面的艺术作品，像书画、古籍善本、油画等，目前已能实现收藏级复原。”张加万说，但对于一些更高质量的材质，如金属漆、玉器等特殊材料的数码复现，当前还不一定能做到。
“如果有一天，这些技术都能被突破，那我们就可以说做到了‘可见即可复制’。”张加万笑言，这意味着，人们看到的复制品，从视觉、触觉等感官上，做到了几乎与原件完全相同。
数字化、复制化将是未来方向
历史是定格的记忆。用现代的高科技方式去讲述、再现历史，就能让它变得很炫酷。
“目前，数码复原等技术在文物领域得到了很好的发展，尤其在制做一些高精度复制品和文创物品中已大显身手。”张加万表示，现在有很多博物馆的藏品被外借时，都会利用类似的技术制作替代品去展出。
“我们常说的不可移动文物，比如一些大型文物或遗址类文物，不适于搬到别的地方去展览，这时其实就可以做一些复制品，以供展出。”张加万举例说，敦煌研究院的莫高窟壁画、彩塑，在外地甚至是在国外举办展览时，就是利用替代品来展出。
随着数码复原技术的大规模普及、应用，以及相关展出需求的不断增加，未来这一技术的发展趋势如何?
在张加万看来，将来可能会出现一种趋势，就是越来越多的博物馆展览会日渐向数字化形式发展，或者是复制化方向发展。因为，有一些文物非常珍贵也很“脆弱”，利用数字技术对其进行复原，将有利于文物保护。
“我们尽可能不对文物本体进行搬动或造成影响，而是利用一些虚实结合的技术，或者是纯粹虚拟的方式进行再现，这样也能起到相应的展览、展示效果。”张加万指出，更为重要的是，我们还可以利用一些现代的信息技术，如虚拟现实、增强现实技术，以及一些高智能的人机交互技术等，让文物与参观者进行互动。这不仅提升了公众的参观体验，也加深了人们对重要艺术品和文物的理解。
最近大热的话题中，5G绝对是不能错过的一个。
有了5G的加持，数码复原技术又会发生怎样的变化?
“5G的落地、大规模应用，会将数码复原技术推向更为广阔、更高质量的应用水平。”张加万称，当5G技术被大规模普及后，我们可以通过这项技术去感知艺术品、文物和一些历史遗址。5G可提供更大的带宽，就可以实时捕获、采集物理或环境的变化。然后，再通过高速网络将不能移动的文物、历史遗址原汁原味地传到远端，让更多观众在千里之外，就感受到如同在现场一般的欣赏效果，感受艺术品之美。