一天逛遍世界三大博物館，親手觸摸幾千年的國寶文物，甚至讓時間倒流回到1300年前的大唐盛世……在現(xiàn)代人工智能技術(shù)手段下，這些“狂想”正在逐一變成現(xiàn)實。天津大學文化遺產(chǎn)保護與傳承信息技術(shù)研究中心的科學家們正在研究利用人工智能技術(shù)去實現(xiàn)國寶文物的數(shù)字化、智能化展示，并為珍貴文物的保護撐起科技“保護傘”。

工作人員利用人工智能技術(shù)為文物“量體”

天津北方網(wǎng)訊：一天逛遍世界三大博物館，親手觸摸幾千年的國寶文物，甚至讓時間倒流回到1300年前的大唐盛世……在現(xiàn)代人工智能技術(shù)手段下，這些“狂想”正在逐一變成現(xiàn)實。天津大學文化遺產(chǎn)保護與傳承信息技術(shù)研究中心的科學家們正在研究利用人工智能技術(shù)去實現(xiàn)國寶文物的數(shù)字化、智能化展示，并為珍貴文物的保護撐起科技“保護傘”。

2000多年前與秦始皇一同葬入地下的銅車馬，1980年在秦始皇陵西側(cè)被考古發(fā)掘，重見天日。這兩輛以青銅制作 ，以四匹馬拉的戰(zhàn)車，大小為真車馬的二分之一，是目前發(fā)現(xiàn)年代最早、形體最大、保存最完整的銅鑄車馬。其中，二號銅車馬由大小3000多個零部件組成，除了青銅制件之外，不乏黃金、白銀制件。其形體之大，制作之精美，堪稱“青銅之冠”。

天津大學文化遺產(chǎn)保護與傳承信息技術(shù)研究中心與秦始皇帝陵博物院合作，歷時10年，運用三維激光測量技術(shù)，將銅車馬的風采再現(xiàn)在電腦屏幕上。

穿越數(shù)千年歷史的迷霧，戰(zhàn)車車輪滾滾，御官俑雙手執(zhí)轡，跽坐車前。戰(zhàn)車車蓋以及車輿內(nèi)外的精美彩繪歷歷在目，猶如初生。不僅能看到活動的畫面，現(xiàn)在，我們甚至還能打開手機，通過主題游戲體驗一下親身駕馭秦朝戰(zhàn)車的感覺。 “我們基于現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)，正在開發(fā)一款游戲。玩家可以以主觀視角，親身駕駛銅車馬，感受‘大秦馭手’的成長之路。”研究中心韓冬副教授介紹，這款游戲開發(fā)完成后，將會給廣大用戶提供一款了解大秦文化知識的互動體驗項目，既可設(shè)置于展館，也可在線于移動端，且還會開發(fā)出vr版本，進一步來優(yōu)化參觀者的參與體驗。

人工智能技術(shù)不僅僅能讓國寶從數(shù)千年的歷史長河中“穿越”而來，更重要的是可以采取預防性的保護措施，為文物“治未病”。天津大學文化遺產(chǎn)保護與傳承信息技術(shù)研究中心科研團隊，歷時10年，用計算機視覺，人工智能等現(xiàn)代化技術(shù)，致力于文化遺產(chǎn)的預防性保護，為珍貴文物撐起科技的“保護傘”。

“據(jù)統(tǒng)計，全國不可移動文物超過78萬處，而風化、風蝕、雨蝕以及人為破壞，甚至空氣中的水分，都是它們每天都要面臨的敵人。對于那些已經(jīng)極其脆弱的文物而言，哪怕是游客腳步帶來的震動，或是呼吸產(chǎn)生的濕氣，都可能對它們造成不可逆轉(zhuǎn)的傷害。”研究中心主任張加萬帶領(lǐng)科研團隊與甘肅省敦煌研究院展開合作多年，親眼見證并監(jiān)測了敦煌壁畫在數(shù)年時間內(nèi)產(chǎn)生的變化。 “以前我們主要依賴實驗室模擬研究外界因素對壁畫的危害，然而很難真正模擬出錯綜復雜的真實環(huán)境。” 研究中心孫濟洲教授說，任何一種“文物病”出現(xiàn)的背后往往有許多復雜因素，而此前由于缺乏檢測手段和數(shù)據(jù)，一直找不到文物本體與風險源之間的關(guān)聯(lián)性。

敦煌壁畫彩塑精美絕倫，是中華藝術(shù)的一座“寶庫”

團隊選取了11個洞窟、47個監(jiān)測點，開始持續(xù)性壁畫和彩塑文物本體年度監(jiān)測，運用相機精確重定位系統(tǒng)，重點對于此類文物易出現(xiàn)的4種典型病害，包括皰疹、酥堿、起甲、裂隙，以及病害嚴重等級、洞窟南北和層級分布以及開放狀態(tài)等因素，通過微變監(jiān)測技術(shù)對本體產(chǎn)生的微小變化進行準確感知與測量。同時借助圖像分析、機器學習與攝影測量學等相關(guān)技術(shù)，對本體中的4類病害進行了多尺度量化分析。經(jīng)過對敦煌莫高窟2014年至2018年部分壁畫監(jiān)測和分析后，團隊首次發(fā)現(xiàn)了一年周期內(nèi)的0.1毫米級壁畫本體細微變化。

“通過比對前后變化，才知道壁畫是怎么‘生病’的，才知道未來要怎么去預防。” 研究中心馮偉教授說，這套“文物預防性保護技術(shù)”正是科研人員對抗自然、挑戰(zhàn)時間，保護人類文明的一件法寶。目前，該技術(shù)已經(jīng)在敦煌莫高窟、頤和園、故宮、拉卜楞寺等多個遺產(chǎn)地展開應(yīng)用。

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