「雲遊長城」要複製的是一段一公里長的喜峰口野長城,所帶來的挑戰超出了所有人預期。
披荊斬棘創造雲上長城
首先,為了保證所有拍攝的照片的天氣和光照條件一致,拍攝的時間非常苛刻,必須限制在晴天的中午到下午三、四點之間。陰天、雨天、雪天都無法進行拍攝工作。
其次,為了確保模型面面俱到,拍攝的最優選項是拍到長城的每個角落,保證沒有死角。拍攝點位元的密度要求也很高,每一張照片需要和前一張照片有20%到30%的重疊區域,每15度拍攝一組照片。每一段城牆,需要用三個機器至少重複拍三次,分別獲取長城的形狀,表面的顏色和牆體反射率等物理性質。
而現實是,喜峰口長城地勢險峻,很多地方人無法走到,拍攝工作留有遺憾。
第一批照片素材出來,尹寧發現有很多資料上的空白,比如一些石頭縫隙,一些被樹木遮擋的部位。現場還有修繕長城留下的腳手架、碎石磚塊,甚至還有垃圾,這些冗餘的資料也需要手動消除。
補拍和修圖的工作量太大,連拍攝合作夥伴都崩潰了,直接撂攤子不幹,錢也不要就走人了。「和他們之前做的其他項目相比,我們對精度的要求太高了,超出了他們的預期。」尹寧也能理解。
「如果不是我們自己先設置了嚴格標準,其實也可以先建一節城牆的屬性,然後重複使用,來生成一段長城。」尹寧說,這是遊戲裏一種「造長城」的方法。
但是長城歷經風霜,每一段都是獨特的,每一塊磚、每一道刮痕,都保留著不一樣的百年痕跡,不適合用這種「複製」的方法。
要做到100%的複刻,沒有捷徑可以走,只能硬着頭皮做重複、再重複的拍攝,任憑工作量幾何級數的增長。合作夥伴退出了,大家就自己上。
專案的現實困難,也讓尹寧從野心勃勃到充滿敬畏。他本想還原完整的喜峰口長城和箭扣長城,甚至放過狠話「還有8000公里的長城等着我們去修好」,最後目標調整為——克服所有困難,先還原一公里長城。
尹寧在喜峰口長城遇到修補長城的專家,跟他們交談後,他覺得自己也是在做一樣的工作,只是一個在現實中用磚瓦修長城,一個在虛擬世界中用資料修建長城。
長城並非孤立的一段牆體,而是盤踞在山嶺,跟周圍的植被環境融為一體的文化遺產。
在查閱當地縣誌、各類植物文獻後,騰訊團隊用PCG程式化內容生成技術,重建了符合現實地理和氣候的20萬棵樹。具體來說,是先建二三十種樹的模型,再設置好一個小生態圈,讓植被自然地「生長出來」。
之所以用PCG技術生成植被,是因為照片掃描建模還不可能用來重建海量樹木,算力無法支持。
為了讓使用者能在一個小程式內體驗長城在不同季節的美,團隊用騰訊自研的遊戲引擎,結合全域動態光照、電腦類比物理大氣系統、虛擬幾何體和多象限貼圖等技術,讓長城實現季節、時間和天氣的變化。使用者跟隨第一視角走在長城上,隨着視角變化,可以看到光影的真實變換,一念之間,就從盛夏走到白雪皚皚的冬季。
最終,這一段毫米級別的數字長城的建成,使用了超過5萬張照片的素材進行渲染,生成的數位模型超過10億面片。
這樣精細化的建模,當時在國內文保行業和遊戲行業都是非常大膽的嘗試。文保行業缺乏相應的技術,而遊戲行業考慮到多數使用場景的網路傳輸和硬體設備算力等現實困難,也很少做這種精度級別的數字資產。
(原文刊於「騰訊」微信公眾號 ,經作者授權轉載,標題經編輯整理)
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