当一幅8米宽、2米高的《清明上河图》在你眼前缓缓打开，你不仅能看到用细腻的笔触描绘出的北宋都城熙熙攘攘的市井万象，还能听到用当时标准的“官话”——河南话吆喝的叫卖声、喝酒聊天声；忽而画风一转，你又来到了南唐名臣韩熙载的府上，亲历主人大宴宾客、观舞赏乐的热闹场面……
这可不是穿越剧。带给你如此身临其境视听享受的是北京工业大学师生研发的“古画互动展示平台”。该平台通过一系列精密算法，加入声音、真人舞蹈等互动体验元素，让经典古画“动”起来。如今这套平台已经在故宫端门城楼上的“数字展厅”中亮相，吸引了大量游客驻足观赏。
用现代科技“唤醒”古画
北京工业大学信息学部计算机学院副教授马伟——一位80后美女，是这个互动平台项目的技术负责人。来北工大之前，她在北京大学信息技术科学学院从事智能科学的学习和研究。按理来说，她的研究领域与古画、文物这些“文化人的活儿”风马牛不相及，但是读书期间，一次参与“龙门石窟的数字展示”项目的机会，为她打开了古典艺术世界的大门。2009年，从事博士后研究期间，马伟有幸作为技术骨干，参与到故宫博物院、微软亚洲研究院和北京大学三方合作的古画展示项目中，“穿越千年品味历史，体味那个年代的风土人情、艺术审美，感觉自己的境界也会得到提升。”她对记者说。
2012年，马伟加入北工大计算机学院。除了积极投入本科生教学以外，她还从事计算机视觉、文化遗产数字化等方面的研究。同时作为负责人，她还承担了一项名为“中国传统画数字展示算法研究”的国家自然科学基金青年基金课题。她所从事的研究也在行业内逐渐有了知名度。
2014年，故宫博物院找到了马伟，希望能通过多屏投影仪拼接等数字技术，让故宫里珍藏的古画“活起来”。作为国家顶尖的博物院，故宫保存了大量的国宝级文物，单单以古画为例，就有五代画家顾闳中的《韩熙载夜宴图》、北宋画家张择端的《清明上河图》等知名画作。尤其是《清明上河图》更为民众所熟悉，2015年9月故宫时隔10年将《清明上河图》向公众亮相，一天就吸引了超过8000人排队参观。
马伟接下了这项任务。现在回想起来，她说当时就是觉得能够通过技术手段，让民众可以身临其境、原汁原味地感受国宝珍品的艺术水准，体味千年前古城的风土人情、居家生活，特别有意义。加上有清华美术学院的老师们实施设计，有故宫博物院的全方位支持，她有信心完成好这项任务。
让《清明上河图》“动起来”
领下了任务，马伟带着学生们一起开始全力攻坚克难。原汁原味、身临其境，这样的要求说起来容易，做起来可就难了。故宫先后推荐了《韩熙载夜宴图》、《清明上河图》两件经典作品，前者反映的是朝廷重臣的居家生活，后者则体现了大国都城的市井气息，一个精细而雅致，一个朴素但又丰富。要真实再现，其中一大难点就是整个系统的数据量。
马伟说，以《清明上河图》为例，经过扫描成电子版后，整件作品设置了50个可供参观者放大细节进行品味的信息点，这样一个信息点就需要800张图，每张图的数据量是5MB。这样一来，50个信息点就需要200G的数据量。加上背景音乐、解说等，整个《清明上河图》的互动展示，一共需要大约300G的数据量，“这么大的数据，要流畅运行，对系统的算法绝对是巨大的考验。”另外，为了让《清明上河图》在互动展示中能够原汁原味展现当时北宋都城开封的市井风貌，马伟他们还加入了商户叫卖、路人交流的环境音，“都用的是河南开封话。”
至于《韩熙载夜宴图》，画面环境挪到了室内，信息点无疑少了许多，但要解决的问题依然不少。如何用最有效的元素体现出一个重臣家庭大宴宾客的氛围，把饮酒、赏乐、观舞等环境表达出来？素材方找来了著名的古典乐舞剧团“汉唐乐府”，录下了她们模仿南唐时期翩翩而起的舞蹈。马伟他们要做的就是把古舞流畅地融合进电子版的画作中。
从2014年一直到2016年，一共有三届学生跟着马伟一起攻坚克难，解决一个又一个问题，熬夜是家常便饭。有学生告诉记者，有一段时间项目组的同学们在校外做调试工作， 由于当时时间有限，加上调试现场硬件条件不足，只能将投影仪当作显示器使用，同学们面对着超大屏幕调试程序，事后大家开玩笑称这是有史以来写代码面对过的最大的显示器。
三维场景展示“古朝夜宴”
在采访中，马伟展示了经过后期开发的电子版《清明上河图》、《韩熙载夜宴图》，高质量的画面、音效完全实现了“原汁原味”、“身临其境”的最初目标。
在《清明上河图》的场景中，除了我们最熟悉的“虹桥”（一艘大船通过桥下）情景外，还有客商骑驴沿着河边行走的情景。画面不断放大，客商匆匆赶路，希望在天黑前进城的焦急表情都清晰展现。欣赏着整幅画面，耳畔不断传来街市上叫卖、吆喝的开封话，恍如穿越千年，回到了北宋的开封城。
换到《韩熙载夜宴图》，展现的则是虚拟漫游的三维场景。通过听琵琶、跳歌舞、宾客小憩、听多人吹奏以及宴后送别等5个场景，全过程展示了一场南唐时期的大臣家宴。整个家宴的三维画面包括原画、重新演绎的弹奏琵琶以及舞女翩翩跳起南唐古舞，观众既能够欣赏高清晰的原画，又能体验韩熙载夜宴上的歌舞与热闹。相比以往只能平躺在展柜中进行展示的藏品，这里的古画变得活灵活现起来，同时也让参观者能够“身临画中”，感受画中的意境。
马伟说，正式投入使用前，他们把这些作品的电子版反复地在故宫的那台宽8米、高2米的巨型显示屏上测试过，均可以流畅播放。
未来还可体验“秉烛夜游”
记者了解到，整个项目从技术攻关到设备调试，学生队伍发挥了重要的作用，“我做指导，但也鼓励他们大胆开展创新。”马伟说，实践证明这大大提高了学生利用所学知识解决实际问题的能力，而这些是课堂上理论学习很难学到的。
到目前已经有前后三届学生参与这个项目，很多同学在从北工大毕业后都有很好的去处，如2011级刘硕同学被加拿大英属哥伦比亚大学录取，2010级杨璐维同学被加拿大西蒙菲莎大学录取，2011级赵明同学被澳大利亚悉尼科技大学录取，2012级王求元同学被保送到北京大学信息科学技术学院继续深造。
如今虽然《清明上河图》与《韩熙载夜宴图》已经在故宫端门展示，但马伟带着学生团队的技术研发还远未终止，他们还在不断优化古画数字化的视觉展示效果。马伟说，以《韩熙载夜宴图》为例，他们将进一步攻克技术难题，比如优化三维模型的构建，加大互动体验的效果，让观众能够身临其境地“秉烛夜游”整个宴会的每个环节，“比如我们会加入光影效果的变化，观众从一个厅‘走’到另一个厅，烛光的明暗就会发生变化，歌舞声音的远近也会不同，就像是真的在贵族府邸走厅穿堂，感受一场无与伦比的歌舞盛宴。”
（记者张航 通讯员张宇庆）
