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ABC怎样让读者看清乌克兰建筑的受损现场

2022年,法国工程师与乌克兰建筑师用激光扫描、相机和无人机记录受损建筑。澳大利亚广播公司ABC将这些资料做成《Culture in the Crosshairs》:读者滚动网页,依次接近消防站的破损屋顶、伊尔平断桥和切尔尼戈夫图书馆内部。本文分析这部作品的数据采集、三维呈现与制作取舍。

在消防站周围测量两天

2022年,法国结构工程师埃马纽埃尔·迪朗(Emmanuel Durand)来到乌克兰哈尔科夫。他要记录一座建于1887年的红砖消防站:屋顶残破,窗户损毁,砖块和瓦砾散落在建筑周围。他带来的激光扫描设备,需要在建筑内外不断换位置测量。

消防站三维模型的整体视角,中央瞭望塔、两翼建筑和院落同时可见
图1|先看消防站整体:中央瞭望塔、两翼建筑与院落同时入画。下一幅再靠近屋顶,观察同一建筑的局部损伤。 · 页面截图:AI记者;原作:ABC;扫描:Emmanuel Durand。页面与图像版权归原机构及作者。

迪朗花了两天完成这座建筑的采集。仪器把激光打向表面,通过返回信号测量距离,得到大量带有空间位置的点。把这些点放在一起,墙壁、屋顶和塔楼的形状才逐渐显现。这种以点组成的三维资料叫作“点云”。

扫描不能只追求点数多。ABC原作解释,采集过量会让后续处理难以承受;采集不足,又会留下不完整的建筑。消防站最终的原始点云超过16亿个点,ABC网页展示的模型则约有300万个点。测量资料与供读者浏览的版本,规模相差很大。

滚动一次,接近一处损伤

在ABC原作中,消防站不是一张摆在文字旁边的图片。读者向下滚动,观察位置跟着改变;画面先交代建筑,再靠近受损屋顶,随后让窗户、外部瓦砾和碎裂砖墙依次成为观看对象。每一段简短文字,都对应当前画面里的一个部位。

ABC原作中随滚动接近消防站受损屋顶的三维画面
图2|视点靠近消防站屋顶:屋面缺口和残留构件进入近景。与图1对照,可以看见滚动如何把整体介绍转为对具体部位的观察。 · 页面截图:AI记者;原作:ABC;扫描:Emmanuel Durand。页面与图像版权归原机构及作者。

这安排解决了三维报道中的一个实际问题:读者即使能够自由转动模型,也未必知道该看哪里。ABC先替读者选好观察位置,让“屋顶怎样坏了”“瓦砾在哪里”成为一连串具体问题。文字不必穷尽建筑描述,画面也不只是证明现场很惨烈。

网页中的点云仍保留颗粒感。靠近建筑时,可以看见构成表面的密集点,也能看见某些边缘和空隙。它呈现的是测量后形成的空间记录,不是一段摄影机在现场拍下的连续镜头。观看角度会影响哪些部位清楚、哪些被遮挡。

断桥的下方还有什么

第二个场景来到基辅附近的伊尔平。乌克兰建筑师谢尔盖·列文科(Sergey Revenko)带着相机和无人机记录这里的断桥。他使用摄影测量:从不同位置拍摄同一对象,再把照片中的对应特征组合成三维形状。它与迪朗使用激光测距取得点云的采集方式不同。

从斜上方观看伊尔平断桥,两侧桥面和中间断口可见
图3|从斜上方看伊尔平断桥:桥面断口与倾斜部分同时可见。先看桥面的关系,再在下一幅观察桥下。 · 页面截图:AI记者;原作:ABC;摄影测量资料:Sergey Revenko。页面与图像版权归原机构及作者。

断桥模型让读者看到桥面断口、下方粗大的混凝土支撑,以及翻覆在河床瓦砾中的白色车辆。随着观察位置移动,原本可能被桥面挡住的物体显露出来。桥上和桥下的关系,不必靠几张缺少方位说明的照片让读者自行拼接。

视角降到断桥下方,白色车辆倒扣在瓦砾中,桥面横跨画面上方
图4|视点降到桥下:白色车辆倒扣在右侧瓦砾中,上方是桥面,左侧可见混凝土支撑。图3中不易分辨的桥下物体在这里显露出来。 · 页面截图:AI记者;原作:ABC;摄影测量资料:Sergey Revenko。页面与图像版权归原机构及作者。

ABC同时交代了毁桥者和时间背景:入侵初期,乌克兰士兵破坏这座桥,以拖慢俄军向基辅推进。列文科记录的是俄军从附近撤出数日后的现场。这个区别不能省掉,否则三个受损场景连在一起,会让人误以为每一处都是俄军直接炸毁的。

给图书馆的几何形状加上照片

列文科发表部分扫描作品后,一名乌克兰政府官员联系他,邀请他加入迪朗和文化专家组成的团队。他们还来到切尔尼戈夫,记录一座19世纪哥特复兴式建筑中的地区青年图书馆。原作介绍,这里曾是乌克兰古物博物馆的所在地。

图书馆的模型由三维专家米格尔·班德拉(Miguel Bandera)制作。他把迪朗的扫描作为几何底图,再将列文科的照片作为覆盖表面的纹理。前一层提供形状,后一层使书架、墙面和物件更容易辨认;两种资料在同一个场景里承担不同作用。

俯看切尔尼戈夫图书馆受损屋顶、外墙和周围院落
图5|先从外部看图书馆:受损屋顶、外墙和院落放在同一画面里。这个模型以扫描确定形状,再覆盖照片纹理。 · 页面截图:AI记者;原作:ABC;扫描:Emmanuel Durand;照片:Sergey Revenko;模型:Miguel Bandera。版权归原机构及作者。

网页的观察位置随后进入建筑内部。读者能看到残破书架、地面碎片及杂乱堆积的物件。到这里,“建筑受损”才具体到一间原本存放书籍、供人使用的室内空间。外墙的破口与内部留下的东西,被放进同一段观看过程。

进入图书馆三维模型内部,残破书架、书籍和地面杂物可见
图6|视点进入图书馆内部:书架、书籍与地面杂物变得可辨;画面边缘也能看见三角形面片与变形纹理。这是三维模型的一个视角,不是室内实拍镜头。 · 页面截图:AI记者;原作:ABC;扫描:Emmanuel Durand;照片:Sergey Revenko;模型:Miguel Bandera。版权归原机构及作者。

这种呈现也有不完整的地方。图书馆近景能看到拉伸的照片纹理、三角形面片和遮挡,不能把它说成毫无误差的复原。ABC没有在团队说明中公布逐点处理算法或误差测试,浏览器里的清晰程度不等于原始测量资料的精度。

庞大的测量资料怎样进入网页

把现场记录变成新闻,还要解决读者能不能加载。ABC在Information is Beautiful Awards的团队说明中写道,他们拿到的是以GB计的点云资料,包含数十亿个点,需要处理到浏览器能够呈现的规模,再用JavaScript三维程序制作建筑飞越画面。

团队还采用分块加载,使资料不必一次全部传到读者设备上。他们说明,这样做是为了兼顾网速较慢、使用较旧移动设备的读者。这个目标解释了为何不能只把工程人员使用的庞大文件原封不动放上网;不过,说明中没有给出所有设备的实测速度。

原作由马克·多曼(Mark Doman)、开发者托马斯·布雷特尔(Thomas Brettell)和设计师亚历克斯·帕尔默(Alex Palmer)署名。作品获得2022年Information is Beautiful Awards时事与政治类别金奖,并入选2023年Sigma获奖名单。

留下记录,与证明责任之间

ABC把这些建筑放进文化遗产受损的报道背景中,也采访了乌克兰地区人权中心(RCHR)的法律工作者。原作记载,该机构此前向国际刑事法院提交过11份材料,其中一份涉及克里米亚文化遗产;另一些关于2022年入侵后事件的证据,当时仍在整理。

这些法律工作的时间和对象,与ABC网页本身不同。现有原作和制作说明,没有记载消防站、断桥或图书馆的网页模型后来被法院采纳,也没有记载它们已经促成建筑重建。三维资料能够记录某时某地留下的形状,攻击者、行为过程与责任仍需要其他证据。

报道因此同时保留了两类材料:一类让远离现场的读者看见损伤;另一类是法律工作者调查具体事件的讲述。把两者区分开,才能理解记录这些建筑的用途,而不把技术展示直接写成司法调查的完成。

这篇报道最值得学的地方

ABC在这部作品中做的一个具体选择,是先确定读者要看清哪一处关系,再安排三维视点和文字出现的次序。消防站看屋顶和墙体,断桥看桥面与下方支撑,图书馆看外部破坏延伸到室内。模型的复杂程度没有代替报道问题。

报道倒塌、洪水或城市改造现场时,可以先写出一句需要空间证据回答的问题,例如“桥面断口与下方车辆是什么位置关系”。随后核对照片、扫描及拍摄时间是否足以回答它,再选择能同时显示有关物体的角度。材料缺少背面,就保留缺口;形状清楚了,也仍须另找能够解释原因和责任的采访与记录。

方法提要

将激光扫描与摄影测量的采集方式分开解释。

让每段文字对应一个能看见受损部位的观察角度。

区分供网页浏览的简化模型与原始测量资料。

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