倒轉時光之道

撰文／James Horton
轉載自《HOW IT WORKS 知識大圖解》2020年1月第64期

現代數位技術如何協助恢復並探究人類的歷史遺跡？

歷史可謂無所不在，幾乎能在各大洲的每座城市中看到歷史景點，再再提醒了我們前人的存在。這些景點彰顯了其文化底蘊和驚人創造力，並讓觀者共同參與歷史。沒有什麼比親睹古老遺跡更令人身臨其境了。一座存在數世紀之久的建物可說是古代社會工藝的最佳例證。不過，全球各地的重要文明遺址正面臨著威脅。

許多珍貴文物已被災難摧毀。雖然火山爆發可能有助於保存龐貝城和鄰近赫庫蘭尼姆古城中的古羅馬生活印記，但這僅是例外而非常態。火山爆發、地震和海嘯等威力十足的天災讓古城化為廢墟──最著名的例子便是埃及的亞歷山卓城。而今，許多古城仍處於上述危機。然而，對古蹟構成威脅的可不僅止於天災。中東激進組織刻意拆毀阿富汗的佛像，以及敘利亞帕邁拉的古建築。此外，有鑑於管理不當，懷著敬意湧向知名景點的旅客已對吉薩大金字塔等建物造成不可逆的破壞。

幸好，有心保存古蹟者毋須孤軍奮戰。聯合國教科文組織（簡稱UNESCO）等機構加入了保護世界遺產之列；慈善團體紛紛試圖修補受損的建築，甚至予以重建。隨著科技的進展，現則有更進一步的作法：透過數位方式記錄遺跡。而這就是賽亞克基金會（CyArk，位於美國）的使命，創辦人在聽聞激進組織對古蹟所做的無謂破壞後，覺得必須有所行動。

賽亞克基金會整合了「光達」（簡稱LiDAR）技術與攝影測量學，不僅記錄了古蹟的細節，還捕捉了全貌，打造出逼真的3D模型。光達為記錄立體建築藍圖的核心技術。藉由射向建築表面並反射回來的光脈衝，便能捕捉深度與細節。光達設備能手持，也可裝在無人機或飛機上，以準確記錄人難以進入的廣大空間。攝影測量學則是輔助技術，能以數位圖像獲取測量資訊和紋理細節。攝影測量資訊隨後與光達數據結合，以數位方式重建出逼真的古代遺址。

這項技術除了能將古代遺址以數位形式儲存下來，讓其不受自然和人為破壞外，還有助於確保遺跡的未來。2016年，緬甸發生地震，導致蒲甘的數百座古廟受損。精美壁畫和寺廟尖頂紛紛倒塌，但拜賽亞克基金會的精細模型所賜，修復人員找到了將古蹟恢復至原貌的所需模板。

除了將數位資料重現為實物，賽亞克基金會還鼓勵人們直接造訪虛擬空間。隨著虛擬實境裝置普及化，以及數位重建的古蹟越發逼真，我們現可從任何地方造訪這些古代建物。多虧有這些模型，我們得以深入古跡探險，一窺其妙。如此一來，我們不僅在古蹟保存上有所進展，也讓更多人得以參觀。

(本文由教育部補助「AI報報─AI科普推廣計畫」取得網路轉載授權)