谷歌地球的历史叙事

陈婧

去法国参观，怎能只把步伐停留在凡尔赛宫和枫丹白露，却错过了法国的“万里长城”？你可能读到过《铁面人》的故事，今天你仍然可以从戛纳出发上船，去探索这座“与世隔绝”的军事要塞。你或许也读到过基督山伯爵被拘禁在伊夫岛的故事，300多年来，阴森森的伊夫堡监狱有过许多可怕的传说。

大仲马总喜欢把故事的发生地安排在那些戍边的军事要塞，这些城防工事分布在法国各地，背后更尘封了一堆堆如烟往事。从大革命时的贵族米拉波伯爵，到一世枭雄拿破仑，都曾经是这些要塞堡垒中的“过客”。

如今这些军事堡垒连同周围的地形一起被搬上了互联网。由谷歌文化研究中心和法国历史之家联合制作，共同推出了法国历史上6个军事重镇的立体微缩地图。轻点鼠标从“谷歌地球”出发，你便可 “参观”这些古老的军事重镇和城防工事，体会黑火药时代的城池戍守策略，还可走在17世纪的法国街巷，下载、保存这些城市建筑物的立体模型。

微缩立体地图

法国的地图呈六角形，也被称为“六边形国家”。但这并非简单的自然环境的巧合，而要归结于法国人在17世纪逐渐形成并巩固了的“疆域”意识。法国人从17世纪开始，就按1：600的比例把边疆重镇制成模型，让市内建筑、城市周围的地形地貌和城中的防御设施一目了然地展现在决策者面前，通过这样的方式决定相应的军力部署和防守策略。

1668年，由“太阳王”路易十四的总理大臣鲁瓦提议，法国开始制造这样的立体微缩地图，这个传统延续了200多年，直到1873年。17世纪末期，曾经的皇宫——卢浮宫的大厅里就摆放过100多座这样的立体地图，彰显了法国强大的军事威力。

法国前后制作的微缩模型不少于260个，代表了150余座戍防的城镇。像斯特拉斯堡的立体微缩地图就完全反映了当时城市的原貌：城中广场，教堂和教堂的大钟都淋漓尽致地表现了出来，烟囱和房屋上的窗子等细节也没有被忽略，甚至城内的街道的宽度都经过精确计算，刚好可以容纳一辆马车。城市周围的植被和植物都几乎被照搬下来，这竟然包括了城市周围的12.6万多棵树和37.2万株葡萄。这些地图的制作一般由家族传承，制作的材料包括了沙土、布料、铁丝和木料等，工程极为精致繁复，每个立体微缩地图的占地面积也是大的惊人，可以达到160平方米，相当于一个篮球场。

谷歌收纳、制作的6座城池的微缩立体地图中，从城市布局的规划到军事要塞的设计，都出自同一位军事建筑大师的手笔——沃班(Vanban)。沃班在法国家喻户晓，他的杰作遍布法国国土，从南疆到北疆，从边关到海防，阻止英国人和西班牙人从海路入侵波尔多，帮助路易十四捍卫了法国的疆土完整。因而沃班也被法国国民视若法国“万里长城”的修造者。

在沃班74年的生命旅程中，共修筑了250多座军事设施，无论是伊夫岛关押过基督山伯爵的要塞，还是囚禁过“铁面人”的岛屿工事，都出自沃班的设计。他系统地改进并创新了要塞的建筑样式，由他设计的五边形棱堡在欧洲火炮逐渐盛行的17世纪及以后影响至深，至今美国国防部“五角大楼”的造型里，还可看到沃班设计的军事要塞的影子。

加拿大魁北克﹑墨西哥﹑摩洛哥﹑俄罗斯圣彼得堡等地都可以寻到“五边形棱堡”的城防工事，远在非洲的马达加斯加，甚至在日本北海道都可以发现“沃班式”的防御工事构造。2008年法国的12座沃班城防工事被列入联合国“人类文化遗产目录”。

体验穿越

谷歌这次制作完成的6个历史上的法国军事重镇三维模型，包括了位于法德边境的城市斯特拉斯堡、诺曼底地区的圣米歇尔山、如今归属荷兰的小镇贝亨奥普佐姆、位于波尔多附近的特里芬城堡要塞、濒临地中海的小城圣特罗佩和昂蒂布、位于法瑞边境的古城贝桑松以及曾为重要海军基地的土伦。

“谷歌致力于通过在线方式保护和宣传各类文化。我们希望让大家推开历史的重扉，让过去的城市与现在的互联网用户产生亲密接触。”谷歌文化研究中心主任Steve Crossan表示。21世纪的谷歌地球，竟然推出“历史版”，带有“穿越”功能，不是为了玩游戏，只为了让当代的观众看一眼路易十四和拿破仑时代的“3D街景图”。

但要把沃班设计的这些立体微缩地形图“复制”到网上，谷歌的工程师们经历了很大一番周折，并不比当年的制作这些立体地图的工匠们来得容易。制作还原的三维街景图，单单用到的技术就包括了红外、激光、摄影、扫描，才能实现微缩模型的数字化。而真正有价值的信息和算法才是还原模型过程中的关键和难点，比如如何确定建筑中的最优入口、每个窗户的位置等。尽管之前也有过这样的一些模型编码，但是制作后的效果非常一般。

为了达到最逼真的还原效果，第一步，来自谷歌的工程师将工匠制作的城镇模型从多个角度拍摄照片，包括航拍角度，45度倾角和平面扫描，确保地形和建筑的高度准确无误。第二步，对数据进行排序并建立绘制3D模型所需的基本框架。工程师们根据空中拍摄的照片进行参考和编辑，创建一个全面的二维视图。 随后，根据扫描产生的一个三维点云数据作为参考，确定建筑物的高度。接着使用Google SketchUp城市建模工具，在45°斜角的基础上，将拍摄下来的图像剪切，分别用于装饰建筑物的外墙，实现1：1的表层效果。最后，根据照片来源，放置树木和藩篱。全部完成后，工程师们会对模型进行优化，确保用谷歌地球进行3D实景浏览时的效果准确、逼真。

虚拟地球仪

花大力气去还原几百年的街景，谷歌文化研究中心的举动，让旁观者难免觉得“很奢侈”。但有分析认为，用谷歌地球进行“穿越”，或许是谷歌地球给地理信息系统(GIS)行业带来的又一次爆炸性影响。就像在这个软件诞生之前，地理信息系统一直作为一种专业学科软件局限在狭窄的专业领域里默默发展；直到2004年“谷歌地球”的出现，才第一次让GIS服务走近公众，并迅速在全球“俘获”了超过6亿名用户。当时的一些专业人士都觉得“前面那些年都浪费了”。

事实上，世界上80%的信息与地理信息有关。谷歌地球推出的法国17世纪立体地形图和带给观众的亲身穿越体验，正在进一步颠覆地理信息系统的局限性，使这个“虚拟地球仪”成为一项越来越重要的教育工具和科学工具。

以17世纪法国立体地形图为例，沃班在城防工事的设计中，有五边形的形态美，有数学的精密，更能很好地平衡与兼顾军事功能、民用功能乃至宗教功能，将本来矛盾的三者柔和到一起。无论城镇是大是小，正中是一座教堂和一座市政厅，周围是平时用于集市、贸易的大道，待到战时就可以变成阅兵的场所。从中，人们可以保留城市的记忆，了解城郊的扩建和城廓的变迁，反思今天的城市设计与城市规划。

除此之外，谷歌地球的“穿越功能”还能实现许多意想不到的教学功能：例如，它可以帮助我们审视气候变化对地球带来的影响，冰盖如何在100年间逐渐消融，海岸线又是如何慢慢被侵蚀。通过时间线，互联网用户可以回溯公元前3000年到1970年间发生在世界各地的重大战争，以及重要的疆域、人口的变化情况。你还可以穿梭在历届美国总统的出生地，认识美国这个国家的发展史和来自各国移民的迁移路线等等。

历史就像河水一样汪洋漫过，人们以为自己是岸，可以永远乐观地眺望，最终生命却成为河床，与最初的愿望一起沉埋在历史长河中。但这正是谷歌深谙的历史迷人之处，即使清楚自己的未来会走向何方，人们还是会对历史停不下探索和好奇。

“信息本身固然重要，但是怎么样整理信息，让它变得更有用，才更重要。作为一个以‘整合全世界的信息为己任的公司，我们的想法是让谷歌地球变成一个可对话的地图，变成生活中的一个帮手，而不是一个死板的工具。” 谷歌首席技术顾问麦可·琼斯这样评价谷歌地球的“穿越”功能。依靠这些人性化的功能，谷歌地球和GIS服务颠覆了原来的地图冰冷的面貌，正成为历史长河中循循善诱的叙事者。

“别人已经做的而且赚了很多钱的，我们不会跟他们去争。我们希望能够做出比较有突破性的文化产品，像破冰船一样。需要记住的是使用这种产品的人越多，开发这些产品的GIS专业人士越能体现他们的价值。”对于将GIS服务做成教育工具和文化产品后的盈利性，琼斯并不担心，“因为上面载有大量的科学、人文、历史等各类信息，这个时候人们就会需要搜索，而搜索正是谷歌的看家本事”。