方壶胜境小鸟瞰乾隆初期数字三维复原
游客感受数字圆明园的美景
金碧辉煌的殿堂，玲珑剔透的亭台楼阁，宏大精致的场景，仿佛让人置身100多年前的盛世圆明园。“再现圆明园”数字三维景观一经推出，通过虚拟平台，游人便可观赏到圆明园不同景区、不同时期的景观。
对于是否重建一座实体的圆明园？还是保存被毁的现状？始终是大家关注的焦点。圆明园作为历史信息的载体，被毁的历史不能轻易抹掉，但人们对认知圆明园当年面貌的渴望，也需要加以满足。“为此，我们感到有必要采用虚拟再现的方法再现圆明园。”在一次古建“学术派”和数字“技术派”的舌战中，一个奇思妙想偶然被碰撞出来利用清华现有对圆明园的研究优势，重建一整套以圆明园为主题的三维影像再现圆明园项目由此诞生。
这一实践项目，清华大学建筑学院教授郭黛姮和她的团队，通过建筑历史、考古、园林、VR技术、数据库技术、网络工程和视觉艺术等多学科的协作，到2012年底已经完成了圆明园中35个景区共100多个时空单元的复原设计和三维再现，跨越273年，展现了圆明园从1740年到2012年间持续演变的立体面貌。
圆明园的整个生命延续了150余年，焚毁后又经历了150余年，整个过程中圆明园时时刻刻发生着变化，兴建、改建、扩建、重建、毁废、盗取、发掘、整理，不一而足。历史上真实的圆明园是有着不同的面貌，因此，摆在郭黛姮面前首当其冲的是确定“时间坐标”。而另一个挑战，则在于如何通过“时间坐标”再现300年间不同皇帝的造园思路和审美观。
“我们已经对圆明园进行了10多年的科研工作，史料掌握较为充分。”郭黛姮介绍，“对于圆明园的建筑和园林复原，首先要从圆明园四十景图、样式房图档等资料出发，结合历史文献、工程则例、御制诗文等史料以及考古勘探资料等进行复原设计。在此基础上绘制各个景区的总平面和建筑的CAD图纸，再用三维模型表现室外景观和建筑形象，有些还完成了室内装修。这一套严谨的流程保证了我们的复原能够最大限度地忠实于圆明园的历史原貌。”
此次，由清华城市规划院数字城市研究所研发的“CityMaker”在保护世界文化遗产方面派上了大用场。它是一款集三维仿真、GIS、互联网于一体的软件平台，可以建立起基于网络的圆明园数字化虚拟复原平台。采用新技术、新方法、新形式、新平台进行数字复原研究，为圆明园数字复原工作提供了有利条件。
“圆明园复原景区的特殊性，在于巨大的数据量，运用以前的平台运载是不可想象的。”清华同衡规划院建筑与城市遗产研究所副所长、再现圆明园项目负责人贺艳介绍说，“圆明园复原景区的工作量巨大，其中建筑种类繁多，形式各不相同，尺寸大小也有差异，大到柱子、梁架，小到椽子、飞椽，建筑装修中的门、窗，屋顶的瓦饰、走兽、瓦当等，每幢建筑都要依据其本身的特点将其中的每类构件建立三维模型。为使模型达到高精度、多元化的应用，模型制作人员要学习掌握古建知识，并制定成熟完善的制作规范以及流程。”
而且，圆明园中的植物有140个品种，在每个景区中的每棵树空间位置不同，每种植物形态各异，且随着季节有所变化。在CityMaker平台的场景中，进一步调整植物的高矮、姿态、林冠线、色彩及其与建筑的关系，以避免对建筑的遮挡，可达到更好的景观效果。
