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在黑暗狭窄的石窟中，佛像和壁画布满了灰尘。据说，主尊佛坐直，头顶一个高高的发髻，宽脸，魅力迷人。他的弟子叶佳和阿南两边分开，两边的菩萨雕像丰富而适合，这是唐代最好的画菩萨作品。最外面的两个天王，他们庞大的身体和强大的动力，是典型的唐朝战士的风格。 这是45号洞，它被称为莫高窟中“最美丽”的佛教圣地，也是莫高窟中保存最完好的唐代洞穴。所有这些都反映在一张长3.91米、高3.03米的照片上，照片是按1: 1的比例打印的。在这张由微软亚洲研究院展示的照片中，世界上最古老的艺术瑰宝——由于世界上最先进的计算机技术，它穿越了空时代——依然如新。莫高窟，被称为千佛洞，又被称为东方卢浮宫，是世界闻名的文化艺术宝库。石窟中的彩绘雕塑和壁画是由土壤、木材和麦草等易碎材料制成的。在过去的100年里，10%的敦煌壁画(即4000多平方米)和5%的彩绘雕塑(即100多具尸体)遭受了不同程度的“疾病”。 为了减少人为因素对洞穴壁画和雕像的破坏，实际上敦煌只开放了60个大面积的洞穴，基本上没有轮流开放的疾病，每次只允许30人参观。然而，在自然和人为因素的双重作用下，仍然无法抑制彩绘雕塑和壁画的缓慢退化。 在过去的十年里，敦煌研究院一直试图用数字方式记录和拍摄莫高窟的壁画和雕像，但是进展缓慢。一个有300平方米壁画的大洞穴将有超过45000幅画。在后期，图像拼接工作需要经过几天的手工拍摄，最后需要三个人花30天才能拼接出连续的图片，这是一个惊人的工作量。由于天气不好，一年中适合工作的天气不超过100天。即使天气像四月，在石窟里呆20分钟也太冷了。敦煌艺术是建筑、壁画和雕塑的结合。佛教圣地是每个洞穴的主体。然而，洞穴环境复杂，光线昏暗，所以一般的摄像无法拍摄三维、立体、佛龛和雕塑题材。几千年后，人们如何欣赏莫高窟的魅力？"如何减少游客在石窟的停留时间，充分展示敦煌石窟的灿烂文化和艺术？"这个问题让敦煌研究院院长范进士很担心，他已经等敦煌莫高窟这个稀世珍宝50年了。 2008年，范进士创办了微软亚洲研究院，该研究院正在研究十亿像素数码相机系统，并对微软亚洲研究院展示的十亿像素相机系统gigapixel camera产生了兴趣。三年后，专门为敦煌莫高窟复杂洞窟制作的数码相机被送到敦煌研究院使用。 2010年4月，双方合作在莫高窟第46窟和第420窟进行实验拍摄。双方研究人员随后共同组建研发团队，完成相机软硬件的组装、测试和人员培训。莫高窟第45窟的实验拍摄于次年5月开始，天妃可以自动计算复杂景深的斜坡、屋顶和神龛。将一个统一场景中的多个不同焦点的图像进行合成，使同一场景中的每一个雕像和壁画都呈现出清晰的焦点图像，阴影区域也保留了丰富的细节。在一张照片中，从壁龛的边缘到底部，包括洞穴的顶部，壁画雕像的细节被完全展现出来。 该摄像系统结合了硬件和软件，体现了来自微软亚洲研究院的八位研究人员数年来的努力，能够从单一视角捕捉三维立体，并通过独特的焦点合成技术高精度捕捉三维立体的细节，为每个焦点拍摄多张照片，最后选择最清晰的焦点组合在一起。在2012年，它被修改和升级，最终成为一个13亿像素的高清晰度系统，可以从左到右旋转180度，音高90度。天妃的十亿像素数码相机系统是微软亚洲研究院文化遗产数字化研究项目的重要组成部分。该研究计划于2008年正式启动，旨在保护、保存和继承文化、历史、考古等方面的重点项目。，同时通过使用微软的尖端计算技术和研究，如图形和图像、数字媒体、人工智能、虚拟现实、网络通信和人机交互，提供技术和财务支持。该研究项目资助了亚太地区大学和研究机构的18个文化遗产数字化项目。 微软亚洲研究院院长洪小文表示，科学家并非生来就爱美，但他们更有可能“幸运地认识到，计算机科学在某种程度上也是自然美学和技术的高度结合，而且能够亲自实践。” 对45号洞穴的实验性拍摄证实了天妃在同一时间拍摄具有一定景深的佛教圣地的可能性。这个经典的洞穴因为拍摄难度大、艺术形式精美而成为典范，最终为双方将合作延伸到文化遗产的数字化展示奠定了基础。 在此之前，从1999年到2010年，敦煌只有43个数字保存的洞穴，每个工作人员每天只能拍摄15张照片。使用10亿像素的“飞天”，只需要几个小时就可以完成一个中等大小的佛龛的收藏，而完成一幅9平方米的壁画只需要10分钟。“这个20平米的洞穴又窄又暗。即使你往里看，也可能看不清楚。”范进士说:“如果你现在开始每年用数码相机收集壁画，你就可以让人们看到一百年后的今天。” 在不久的将来，游客可以沉浸在3d虚拟环境中观看敦煌壁画和彩色雕塑，感受洞穴中看不到的细节。通过“飞行之眼”，估计到2015年，将有142个洞穴被数字化记录。那时，即使游客不能进入每一个洞穴，他们也可以在年轻时享受莫高窟真正的优雅。 洪小文认为:“尖端的科学技术研究成果可以与古代文化完美地融合在一起，使人类艺术在几千年后仍然栩栩如生是可能的。” 当卡耐基梅隆大学在图灵奖获得者罗杰·雷迪教授的指导下学习并专攻语音识别技术时，洪小文以希腊神话的斯芬克斯命名了他新开发的语音识别系统。由于他的工作，洪小文去了欧洲。在科学大师和艺术大师的作品出现之前，一向重视科学和工程的创造力的洪小文第一次意识到“完美的公式与美丽的艺术作品有共同之处。”米开朗基罗和达芬奇都是科学家和艺术家的大师。位于北京中关村单玲街的双子座R&D大楼聚集了中国乃至世界顶尖的科研人员。他们避免所有的宣传活动，但他们不会拒绝为世界上美好的事物贡献他们的创新成果。对他们来说，“没有什么比把一个模糊的梦变成清晰的现实更令人兴奋的了。”“ 洪小文欣赏他们不同的个性和他们的特殊才能，并鼓励他的研究人员在更广泛的领域展示他们的才能。”无论是欣赏音乐或绘画，还是热爱食物，生活中有许多美好的事物值得科学家们花些时间。”他说。 目前，台北故宫博物院的“富春山居图”也通过“飞翔”留下了真实的影像。未来，这款相机将更多地应用于更高精度的文物拍摄和场景。 在虚拟世界中，微软亚洲研究院开发的外观多元化技术不仅可以重塑文物的原貌，还可以模拟其风化过程。这一技术创新使人们能够分析文物的整体面貌，计算各个地方的风化程度，帮助实现文物的数字化修复。博物馆的橱窗里收藏着珍贵的玉器和瓷器。通过微软亚洲研究院首次提出的gpu加速扩散方程实时求解技术，利用扩散方程描述光在玉石中的传播过程，从而实现逼真的实时半透明材质绘制，方便人们品尝其晶莹剔透的质感。 微软亚洲研究院与北京大学、北京故宫博物院合作开发的深度沉浸式“清明上河图”视听展示系统，通过高精度的数字图像和实时合成的环境音效，营造出逼真的三维声音环境，让人仿佛置身于画卷之中，聆听北宋时期开封街头的喧嚣和人们的故事，领略古都的壮丽风光。 目前，在国际合作和现代科学技术的帮助下，对敦煌和丝绸之路出土的5万多件文物、书法和绘画作品进行了数字化和更容易的研究。”利用计算机技术，人们体验了人类历史上真正的艺术美，这是科学能带给人类的最好的体验之一。”洪小文说。
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