在数字世界里，“重现”昔日圆明园(2022年广东省专业技术人员继)

在数字世界里，“重现”昔日圆明园

从圆明园遗址公园南门，循着地图向西走四十分钟，便是九洲清晏：过去，这里是清朝帝后居住圆明园时的寝宫，也是圆明园中最大的一组建筑群，寓意着“天下太平”。

如今，只剩一片绿地，几块大石无序地摆在微微隆起的草坡上，各式各样的树杂乱地四处生长着，走几步便能看见一片水池——与郊野公园的模样似乎相差无几。

在数字圆明园团队制作的三维立体视频里，这里却是另一番景象：沿着中轴线进入九洲清晏，迎面的圆明园殿面阔五间，砖山花的歇山顶，金色的龙凤和玺彩画清晰可见。继续往里，以木色为主色的奉三无私殿朴素典雅，红柱绿门的九洲清晏殿上悬挂着雍正手书“九洲清晏”匾，院落前，假山叠石形态各异，一旁栽种着几棵桂花树。环岛的是一片湖面，倒映着岸上柳树和桃树红绿正盛的模样。

视频还原了九洲清晏在内的“圆明园四十景”，而视频背后，是数字圆明园团队十余年的复原努力：以数字化的手段重现了圆明园108个景区的模样。

上个世纪六十年代开始，师从梁思成的清华大学建筑学院教授郭黛姮便开始了对圆明园历史原貌的研究。2009年，由郭黛姮创立的数字化复原圆明园团队正式成立，复原项目也随之启动。

但因大量史料的丢失，圆明园昔日的原貌隐没在历史的大雾中。团队历经十三年，从1万余件历史档案里，设计出了4000多幅复原设计图纸，建造了2000座圆明园的数字建筑模型，试图还原出这座万园之园旧时的模样。

“尽管被列为‘考古遗址公园’‘爱国主义教育基地’，然而大众似乎并不了解它到底包含了哪些内容，它为什么被外国学者称赞，又为什么被雨果誉为‘东方幻想艺术的代表’，‘一个几乎是超人的民族的想象力所能产生的成就尽在于此。’”郭黛姮在《重拾瑰宝圆明园》一书的序中，为数字化复原圆明园的工作写下了注脚。

2022年7月12日，RE睿·国际创意馆内的数字圆明园投影展示，该展示通过数字技术还原圆明园被毁坏前的样貌。新京报记者 王嘉宁 摄

“重建圆明园”的争议

数字圆明园团队主要负责人贺艳记得，第一次去圆明园，是2002年，她和老师郭黛姮两人骑着自行车从清华园出发，从侧门进了圆明园，当时还未整治的圆明园西区是“垃圾遍地、荒草丛生、树木杂糅”的模样，园子里的荒草几乎和人等高。

在草丛里踩不动车子，二人便下车推着走。走一会儿，郭黛姮指着一片荒草说，“这是九洲清晏。”走几步又指着另一片荒草说：“这是慈云普护。”到了一片长满了野草的田地前，郭黛姮又指了指说，“这片是后湖。”贺艳觉得惊诧：明明都是荒草和田地，也不见水的踪影，老师如何分得清这些文化遗迹？

从上个世纪开始，圆明园的研究一直是学术界的热门课题，不同学科的学者中，有研究圆明园历史的，有研究如何造园的，有研究园林建筑、山形水系、水利机械的，也有研究圆明园考古和文物建筑保护的。郭黛姮1960年从清华大学建筑系毕业后，选择了留校任教，从事古代建筑和园林研究。两年后，她成为了梁思成的助教兼科研助手，参与到中国古代建筑保护的研究中。

“舍卫城的残墙旁边是农民盖的土坯房，院子周边是用玉米秆围起来的栅栏，猪圈和鸡舍里散发着臭味，不远处就是稻田、树林和荒草。”郭黛姮曾这样描述上个世纪六十年代的圆明园。

对于圆明园，最大的争议一直是：要不要重建圆明园？

一部分人认为，重建圆明园能让人体会“万园之园”的艺术价值和辉煌。另一部分人则认为，断壁残垣对历史和文化都具有警示意义，且大规模在圆明园遗址上重建是对文化古迹的破坏。

郭黛姮的主张是，古建筑的问题重在保护而非复建。“圆明园目前定性为考古遗址公园，它是历史信息的载体，把载体换成新的，就看不到原来的东西了。”

郭黛姮同时认为，园林不是平面的，既不能仅依靠文字的形容，也不能仅靠二维的图纸让人们去想象。于是在上个世纪90年代末，郭黛姮提出了自己的设想：数字化复原一个圆明园,让人们得以见到圆明园的真容。

彼时，数字化复原文化遗产的项目在世界各地都有尝试。2000年前后，日本早稻田大学曾用全景摄影技术表现金字塔外部环境等考古成果；大英图书馆的国际敦煌项目也曾将两万余幅敦煌藏经洞手稿和画卷输入计算机中，建立了相应的数据库。

过去，国内也有人曾做过圆明园的数字复原工作，但大多是按照《圆明园四十景》平面图去做的。郭黛姮想要的是，结合圆明园的社会文化背景，做一个涵盖圆明园山水环境、建筑艺术、造园艺术、园林植物、遗址考古与发掘的虚拟立体复原。

上个世纪90年代末，互联网进入中国只有几年时间，没人能想象一座数字化的圆明园是何模样，又受当时的技术限制，郭黛姮的数字化想法在实际中进展缓慢。2000年以后，郭黛姮将这个想法带进清华大学建筑学院研究生的课题项目，几年过后，学生们用3D技术简单地建出了圆明园四十景之一的“万方安和”——郭黛姮发现，计算机技术不断在进步，数字化复原的技术也在逐步成熟。2009年，数字化复原圆明园的项目正式立项。

2022年7月20日，数字圆明园团队的工作人员正在向记者展示圆明园的数字复原图像。新京报记者 王嘉宁 摄

重返海晏堂

环形的走廊上，巨幅的影片在墙面上徐徐展开。一块块基底、座台、栏杆升腾而起，拼接入巨大的建筑模型之中。

十二生肖人身兽首青铜坐像依次围坐在海晏堂前喷水池的台子上，台子在数字线条的覆盖下，逐渐从破旧衰败的石台模样，变成崭新亮丽、雕刻着清晰花纹的汉白玉。

这是数字圆明园团队复原西洋楼海晏堂的沉浸式展览。

取“河清海晏”之意的海晏堂，是西洋楼中规模最大的一组建筑群。要复原这样一座海晏堂，首先得知道它原先的模样。

但海晏堂的历史资料四散在世界各地，团队先是在国家图书馆找到了圆明园建筑设计最核心的样式雷图，两千多张样式雷中就有一张是海晏堂的。

然而，虽然有了样式雷图，懂得了大致的建造原理，海晏堂的原貌仍是未知的。

数字圆明园团队又继续找到记录了西洋楼建筑原貌的立面透视画——铜版画，遗憾的是，由于中国画师对于西方透视技法的经验不足，也因为画幅美化的需求，铜版画对于细节的刻画与实际情况有较大出入。

之后，团队又在圆明园历史照片中，发现了19世纪末、20世纪初摄影师于不同时期拍摄的不同角度的西洋楼照片90余张，其中海晏堂的照片有21张。

海晏堂景区范围内存留的2106块建筑构件也在复原过程中成为重要的史料依据。不同于木质中式建筑在1860年大火中的焚毁，以石头为主要建筑原料的西洋楼仍保留了许多建筑构件。团队发现，包括巨型贝壳石雕、十二生肖座台、主楼建筑基台、扶手、柱础、柱身、柱头、栏杆这些不同种类和大小的石构件。

团队先是拍摄记录下遗址现状和单体石构件的各个角度，又记录下这些构件的信息：石作工艺注明打道、磨光、连接方式等具体工艺；区分白石、青石或是花岗岩的材质以及外形完整度、线脚完整度和花纹完整度。之后，又对西洋楼遗址进行了全面的三维激光扫描，将这些构件转化生成了一个个三维模型。

考虑到西洋楼的建设年代，正值巴洛克风格在西方皇家贵族园林中成熟盛行之时，团队成员又前往欧洲，考察学习了如西班牙广场、美第奇别墅等巴洛克风格建筑的搭建，同时参考了西洋楼设计师们所依据的西方建筑名著古书及传教士们的往来书信。

结合着样式雷图、铜版画、历史照片、清宫档案、流散文物等，团队初步搭建起了海晏堂的数字复原三维模型。

数字化的技术在复原过程中也起到了重要作用。出于对遗址和建筑构件的保护，研究人员无法在现实中将两块疑似左右拼合的构件摆在一起比对，而数字复原系统可以把石构件转成数字模型，导入三维虚拟拼接平台进行拼接，从而确认构件的原始建筑位置。

技术是复原的重要支撑，人为探索则贯穿了整个复原过程。郭黛姮曾回忆，在圆明园装饰的研究上，她注意到，有一个摄影师在圆明园被毁前去拍了西洋楼的照片后，形容西洋楼“五光十色，特别是在蓝天白云之下，显得格外绚丽多彩”。西洋楼为什么是绚丽多彩的？带着这个疑问，团队到圆明园库房里去寻找线索，找到了一些西洋样式的琉璃构件。经过进一步研究，团队才发现原来西洋楼是个五彩西洋楼，这些琉璃装饰不仅仅做屋顶，还做了窗套、门套，以及墙壁上的装饰。

2022年7月12日，RE睿·国际创意馆内的海晏堂数字投影景象。新京报记者 王嘉宁 摄

贺艳记得，在复原西洋楼海晏堂水池边的避水兽时，由于缺少原物，团队按照铜版画和对西洋楼雕刻的理解，用数字雕刻软件做出了避水兽的数字模型。一年后，恰逢北京一处四合院施工，施工现场挖出了疑似圆明园的避水兽。贺艳和团队赶到现场辨认时，从土里挖出的避水兽被摆在地上，一眼看上去，和数字复原的结果竟十分相似。拍了照回去一对比，不仅尺寸完全对上了，其他样式也和实物相差无几。“当时我自己也挺吃惊的，没有想到我们复原的跟实物的接近率这么高。”

海晏堂复原成果展览的巨幅墙面上，阳光下兽首喷出水柱层层叠叠落入水池，巨型贝壳石雕的花纹像涟漪般向外泛着。沿着八字形的石阶往上，石阶交会在主楼正前方，松树挺立在两侧。风吹着云走，蓝檐白壁的主楼一点点地变换着光影的颜色，从日照当头的亮白色，渐变成斜阳下的金黄色。

大海捞针

然而，大众所熟知的西洋楼只占圆明园面积的2%。剩下98%的中式建筑复原，成了数字圆明园团队最重要的工作。

由于资料完整程度不同，有的文献记录多，有的少，而单是建筑上的外檐装修，记录也并不统一：一个景区内一栋房子记载了，而另一栋却毫无记载。团队因此又根据基础资料的详实程度设置了准确度标准：若是建筑造型、各细部做法完全准确，是100%的准确度；若是仅有平面格局、无尺寸标准的建筑，则只有15%的准确度。

由于资料的大量缺失，复原设计的过程，被贺艳形容为“大海捞针”。

在复原乾隆时期四十景之一的“上下天光”时，其中有资料记载如意桥的栏杆为“番草抱叶”栏杆，而这种栏杆已没有实物遗存。贺艳和团队成员只能从故宫现存家具的番草纹去推测，寻找和乾隆时期常用的番草样式最吻合的一款。

在复原“上下天光”的亭子时，贺艳和团队根据《四十景图》中的景象判断，两个亭子是不对称的，主建筑一侧是六角亭，另一侧则是一个长方形的水榭。

但后来考古发掘发现，后湖里头两个亭子的地基“百木桩”竟长得一模一样，排成了两个梅花形，且位置也完全对称。

“什么时候变成这样的？”带着这个疑问，贺艳再返回到文献里，才发现自己曾在乾隆时期的一份档案里读到过“上下天光，两边六角亭”的文字，但由于《四十景图》是在乾隆早期画的，在画成之时，亭子已经被改造成了对称的六角亭，只是对《四十景图》中亭子非对称的形象根深蒂固，便忽略了这个改造细节。

在整个园子的复原上，由于圆明园的不断修建，面貌几乎几年一变，团队于是选取了四个时期进行复原：包括圆明园最初创建的雍正时期、景观最繁华的乾隆时期、资料最完整的道光时期和烧毁前的咸丰时期，又在其中细分出了如乾隆早期、乾隆中期、道光早期等时期，其中资料最完善的景区最高复原了其十三个时期的不同面貌。

贺艳说，因为圆明园内建筑做法不拘一格，没有定法可循，所有的线索都不具有普适性，复原结果根据史料的遗存程度多少而变得“不可预见也不可预期”。仅凭借单一的资料，复原出来的景观则可能出现很大偏差。

2022年7月20日，数字圆明园团队的工作人员正在查阅圆明园的历史资料。新京报记者 王嘉宁 摄

贺艳记得，一次团队在讨论一个斗拱的尺寸大小时，郭黛姮觉得团队提出的斗拱尺寸太大，不赞成这个方案。反复说服不了郭黛姮，贺艳就剪了一个斗拱的模型，在二楼举着给郭黛姮看，尝试证明高度会带来透视偏差。比对了以后，郭黛姮才同意大点的斗拱合适。“她会要求我们，当遇到问题过不去的时候，你得去想更多的方法去解决，而不是坐在原地打转。你要想说服我，就做个模型看看，或者再找到更多证据。大家都是拿着事实去往前推进工作。”

贺艳印象最深的是在探寻西洋楼蓄水楼的水利机械上。德国马普学会的一位学者联系上团队，他猜想，传教士用于西洋楼水法工程设计的书籍一定被收藏在某个图书馆。他先是找到了传教士的一封书信，里面记录了疑似在西洋楼蓄水楼使用的一组水利机械名。循着机械名，这位学者继而又找到了一张水利机械图。该如何验证传教士把这个机械用在了西洋楼的蓄水楼上？该学者猜想，传教士通常不是水利专家，若是要把这个机械用在蓄水楼，一定会带来欧洲的水利机械参考书。

随后，该学者和贺艳团队果真在北堂藏书馆找着了参考书，打开后发现上面还有铅笔注释。此时，贺艳和团队又回过头去看此前已经翻阅过无数遍的铜版画，意外发现西洋楼蓄水楼二楼的三个窗户里，竟有一个窗户开着，窗户里头还露出一根粗棍，连着一根小横棍。和水利机械图一对比，那根粗棍就是水利机械的轴，横棍则是机械运作的横轴。

“就和盲人摸象一样，要是没见过象，只看一条象腿，是意识不到它是象腿的。”平时看铜版画，没有人注意过画中的窗户。即便看到了，也无从得知窗户里的棍子是什么。当所有的线索涌到一起时，才豁然开朗。

贺艳说，这些年有很多人问过自己，做数字化复原圆明园，是不是就一键生成？也有人提议做一个自动的古建筑建模软件，把宋代建筑和清代建筑的规律程序化、标准化，当要数字化建一座清代建筑，建筑的模样就出来了。

“历史上真实的圆明园不是匠师们背着口诀就把它建出来的，里面有很多设计、很多创新的地方，比如说圆明园里有长得像田字的房子，有万字一样的房子，西洋的瓶儿栏杆，像糖葫芦串一样地串一个小陶件。这其实是在努力接近历史的真实。”

2%和98%

复原项目原本计划十年完成，在复原进行到三分之二时，团队的工作进程逐渐变得缓慢。此前复原的部分，都有样式雷图、圆明园四十景图或是考古挖掘资料作相对准确的依据支撑，而剩下那三分之一却大部分来源于史料的推测。

时值科技部项目验收结束，团队于是转换了方向：把现有研究成果转换为更多人能接受的科技产品，同时举办数字化圆明园的成果展览。

团队曾做过一次网上调查——“我说圆明园”。结果90%的人写了两句话，“圆明园是爱国主义教育基地。”“圆明园是帝王骄奢淫逸的场所。”但在团队成员看来，“帝王骄奢淫逸的场所”背后，不仅代表着大众对于圆明园的误解，圆明园的价值也远没有大众想象中那么简单。

策划展览时，一个最直接的问题摆在了策展团队的眼前：是先向大众展示西洋楼，还是先展示圆明园四十景？

团队的设计总监裴唯伊说，当时团队中的大部分人都认为，西洋楼在圆明园中的占比只是2%，而剩下98%的中式建筑是圆明园更高艺术价值的体现，“我们一直在说万园之园，它当中很重要的部分就是，把中华文化中只出现在文化作品里的诗情画意做到现实里来了。”

但若是在第一次展览中只展出中式建筑部分，观众也许无法立刻辨别出这是圆明园。“让大家知道圆明园不仅仅是西洋楼，而是有西洋楼外的更多东西，它是包罗万象的，这一定是我们的最终目的，但是我们没有办法一下子跳到这个地方。”裴唯伊说，如何转换视角，让文化遗产变成雅俗共赏的东西，如何能真正让遗产获得益处、更好地生存下去，成了数字圆明园团队重点考虑的问题。

经过反复讨论和筛选，正式展览时，团队最终选择了以西洋楼海晏堂作为第一期展出内容。“十二生肖喷水装置是大众对圆明园最为熟知的一部分。一旦把十二生肖放上去，大家马上就知道了，这是圆明园。”裴唯伊说。

杨思负责数字圆明园的展览工作，她记得，在正式展出那天，当海晏堂的景象以虚拟现实技术出现时，很多观众在现场流了泪，也有人看完展览后就拉着工作人员问：“你们要捐款吗？我愿意捐款。”

“很多人会和我们说，当时站在那样一个空间里，看到这么美丽的构建在身边升腾而起，一个万园之园在面前重现，虽然它已经是残破的样子，说不出来太多，眼泪忍不住就掉下来了。”杨思觉得，这些反应的背后，是观众读懂了圆明园和圆明园背后的价值，圆明园的宝贵或许并不是因为它被烧了才宝贵，而是它本身就是全人类共同的文化遗产。“它的价值就在那里。这部分其实是需要大家去认知的。”

在另一次展览里，团队还原了圆明园四十景中的“正大光明”等景区的数字复原成果，结果，展览超乎意料地受到观众的欢迎。每天展览的预约量都爆满，原本场馆的冬季闭馆时间，也因观众量太大而延长到了夏季的作息时间。

观展后有观众表达了他们的意外：没想到圆明园里面有这么丰富的中式景观。有观众觉得，自己虽然去过圆明园，但好似并没有“看见”圆明园，也没有看懂圆明园。

2022年7月12日，RE睿·国际创意馆内的数字圆明园投影展示。新京报记者 王嘉宁 摄

裴唯伊印象最深的，则是一次在清华美院的展览。团队在展区开始和结束的位置，分别摆上了两块牌子，牌子上问了同样一个问题：“当我们提到圆明园的时候，您会想到什么？”问题底下是四组关键词：“1860大劫难、爱国主义”，“遗址废墟”，“万园之园、美轮美奂”以及“骄傲自豪、宏伟震撼”，观众可以将便利贴贴在自己选择的答案下面。

每天，团队成员都会清理两块牌子，将观众的选择归零。每日的结果也几乎相同：在展区入口处的牌子上，便利贴集中在“1860大劫难”“遗址废墟”上，在出口的牌子上，便利贴集中在了“万园之园”和“宏伟震撼”上。

“它所呈现的一定不仅仅是一个复原的成果，而是有当代视角的，包括一些普世的文化意义。我们常常谈论的是文化遗址，也一定不止于文化遗址。”杨思说。

在各种国际论坛上，数字圆明园的项目也逐渐得到了国际领域的认可。成果之外，“遗憾”也贯穿了复原工作的始终。每当一处遗址刚开发出来时，所有人往往都满怀期待，可越挖掘便越失望：有时是建筑基底无处可寻，有时连一块最基础的砖头都被破坏了。

这也让数字化复原圆明园项目和最终完成之间的那段距离，变得不可捉摸。

在团队的这十几年里，贺艳见惯了成员的来去。圆明园的复原，是在数字世界里日复一日，画完一个景区花费两个月，紧接着又是下一个景区。

起初，团队成员选择离开时，贺艳曾觉得惋惜，但她也逐渐意识到，最终能留下来的成员，大家多少都有某种共性，譬如都喜欢文化遗产，或是对历史真相充满好奇。

裴唯伊仍会时常回想起，早年还在做复原设计时，自己深夜在办公室加班，时常进入圆明园虚拟模型里，像虚拟人生一样，进入程序里的人可以在园子里飞行。她最常去的是四十景中的武陵春色，“飞”在武陵春色的溪流上方，顺着河道两边望去，万株山桃长在堤岸上，满眼是一片绚烂的粉色。

“我常常会想，我们所认同的美到底是什么？它可能就是深刻地刻在血液里，来自我的文化根源。”她说。

“循溪流而北，复谷环抱。山桃万株，参错林麓间。落英缤纷，浮出水面，或朝曦夕阳，光炫绮树，酣雪烘霞，莫可名状。”在这样的时刻，裴唯伊觉得平静而满足。

新京报记者 周思雅 编辑 陈晓舒 校对 吴兴发

2022年广东省专业技术人员继

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