AI工具越來越“稱手”
文物越來越“鮮活”

金沙遺址博物館“考古時空門”數字體驗項目。金沙遺址博物館供圖


天地回響——三星堆全景音畫數字藝術劇場。 三星堆博物館供圖
用衛星遙感技術對文物展開監測,用AI虛擬修復文物,用雲計算及大數據等技術構建文物災害預警平台……聽上去是不是顛覆了以前文物保護全靠人工的刻板印象?這是當下中國文物保護利用正在經歷的生機勃勃的變化。
10月16、17日,由中國文物學會等主辦的首屆文物保護利用大會在瀘州舉行,來自全國文物相關機構的700多位專家學者,分享了中國文物保護利用的新探索和新成果。正如四川省文物考古研究院副院長劉志岩在問AI“AI會取代考古學家嗎”時,AI回答:“不會!數智技術只是為文物人所用的工具”,記者採訪了解到,數智技術的廣泛運用,已經成為文物保護越來越“稱手”的工具。而借助VR/AR、元宇宙及數字文創等方式,文物也正在以更生動的方式“活”起來,成為傳播中華優秀傳統文化的鮮活載體。
A
練就“火眼金睛”
助力文物保護“治未病”
10月17日上午,首屆文物保護利用大會“氣候變化背景下的石質文物保護利用”瀘縣分會現場,專家學者們陸續分享著各地石質文物保護的經驗。在石質文物保護這個世界性難題面前,高新技術的使用,不斷練就發現文物病害風險的“火眼金睛”。
重慶大足石刻是世界文化遺產,但精美的造像在西南地區的潮濕環境中面臨著多種病害。“2012年起,我們就開始逐步建立變化可監測、風險可預報、險情可預控、保護可提前的監測預警系統,監測內容涵蓋文物本體、自然環境等70多個子項。”大足石刻研究院館員馮雪梅介紹,這套監測預警體系,可以根據不同區域的重要性、文物保存面臨的風險程度等,設定不同的監測指標和監測手段,“比如重慶地區氣候較為潮濕,極易對文物本體形成水危害和生物病害,監測系統就會結合地理信息、人工智能技術以及三維模型等,建立文物本體病害與溫濕度等監測數據的關聯模型,對數據進行分析,建立起監測的指標預警閾值。參考這些關鍵指標,便能提前對文物進行預防性保護。”
借用高新技術生成發現文物病害的“慧眼”,如中醫般提前“治未病”,已經探索出不同的模式。
甘肅,敦煌莫高窟享譽世界。在莫高窟之外,甘肅全境還現存200余處石窟寺,它們歷經數千年時光,無論是文物本體還是載體都較為脆弱,非常容易受到氣候、地質等自然災害的影響。敦煌研究院敦煌石窟監測中心主任王小偉表示,為了防患於未然,敦煌研究院綜合運用物聯網、雲計算、大數據、人工智能等技術,構建起基於多級管理體制的甘肅省石窟寺監測預警平台。在平台點開監測對象,既能實時針對文物進行病害勘察及健康評估,也能對石窟寺大環境、微環境、崖體、附屬建筑、游客等各類風險因素進行感知和集成。新技術的運用,甚至還能實現不同石窟寺風險的實時分級預警,以及生成風險事件判斷和個性化的處置流程。讓散落在甘肅各地的石窟寺的健康也有了24小時監看的“家庭醫生”。
在文物保護領域,人工智能也大展拳腳。中國文物信息咨詢中心數據分析與軟件研發所所長華聯劍介紹,在人工智能的助力下,地震對文物造成了何種傷害的評估報告,可以縮短到半小時內就能生成﹔洪水可以造成多少文物形成淹沒危險的評估,也可以每天實時更新,對文物保護工作提供了極大便利。
B
數智技術顯身手
讓文物勘察保護修復得心應手
在日新月異的技術發展中,數字化、人工智能等高新技術,已經深刻影響著文物保護利用。
良渚遺址是實証中華五千年文明史的世界文化遺產。2011年,良渚古城遺址的考古人員正是運用了地理信息系統及高空影像技術,對良渚古城整個地貌進行分析。此外,考古人員還盡量收集各時期的遙感影像,正是結合20世紀60年代的良渚古城遺址區衛星影像,發現了良渚時期的水壩。當時,考古人員在研究遺址區的衛星影像時,發現良渚古城宮殿區、城牆、外郭,以及良渚時期水利工程塘山長堤和高壩系統,都清晰可辨。考古人員在查看影像細節時,突然發現兩個山體間連著一條長壟,形狀極似人工堆筑。以此為線索,考古人員展開考古發掘,最終証明了良渚水利設施是一個統一設計的、規模巨大的系統工程,大大增加了良渚古城申遺的勝算。
中國建筑設計研究院原總規劃師陳同濱介紹,在良渚遺址申遺過程中,工作人員還使用了數字技術分析古城的地形地勢以及水壩和古城的關系。吐魯番市在做整體保護規劃時,同樣用了衛星遙感等技術了解文物分布的環境和面臨的問題。據了解,正在進行中的第四次全國文物普查,很多省份通過利用高分辨率衛星遙感影像進行疑似文物的初步標記,再結合地理信息系統技術描繪交通可達性路線並優化調查路徑,提高了文物普查的效率和准確性。
遙感技術再結合人工智能,更讓考古學家如虎添翼。2024年,川渝和陝甘等多家單位對蜀道沿線文物點進行調查時,便引入了人工智能。劉志岩介紹,“考古勘探以前主要靠考古學家做地面勘察來發現文物,但引入人工智能以后,可以結合遙感技術把點狀的認知變成面狀的透視,做出更大面積的掃測。值得一提的是,AI可以通過算法從已有的文物分布來推知未發現的文物。比如蜀道文物調查中,在人無法探查到的路段,就可以用AI推算文物存在的可能性。”而借助AI,四川省文物考古研究院還和中國科學院一起,嘗試在青藏高原上逐漸復原10萬年以前丹尼索瓦人的遷徙路線。
人工智能迅速處理海量數據的“超能力”,還可以幫助考古學家在修復文物時,極大提升效率。三星堆博物館,虛擬修復的頂尊神像持續吸引著觀眾,這正是“人機協同智能考古修復”項目的成果。騰訊SSV數字文化實驗室副主任閆國君介紹,借助文物修復大師的“火眼金睛”,AI在9個月的時間內虛擬修復了三星堆8號坑出土的青銅神獸和3號坑出土的頂尊跪坐人像,並讓兩件文物成功實現了“合體”。“此前,受限於文物或碎片三維數據採集和虛擬修復軟件研發、設計高成本,單件文物實現虛擬修復成本較高,且時間周期長,這些問題都制約了文物修復的發展。而基於高性能計算平台的算力,以及人工智能算法,將有助於文物修復工作擺脫上述困境。”
C
賦能展示利用
讓文物“活”起來
近年來,數智技術還大量運用在文物展示利用上。虛擬現實、數字孿生等技術不僅讓文物“活”起來,還還原了歷史場景,讓參觀文物的體驗變得更身臨其境。在三星堆博物館,“尋覓三星堆——祭祀坑考古發掘現場”大空間VR沉浸式探索體驗項目、“天地回響——三星堆全景音畫數字藝術劇場”等吸引著無數年輕人。前者1︰1重構復原了遺址區保護大棚、6個祭祀坑、考古發掘方艙、實驗室、象牙庫房、青銅館與新館等數字孿生場景,同時借助LBE(多人大空間VR)技術,創造了大型物理空間沉浸式虛擬體驗。觀眾可以在共享虛擬場景裡自由移動、探索,用與現實中相同的方式“親臨”三星堆考古現場,在考古發掘領隊“數字人”雷雨、冉宏林的帶領講解下行進式參觀幾座祭祀坑,還能在“復活”的青銅大立人帶領下登上青銅館和新館頂部,俯瞰三星堆,並駕駛黃金面具,以飛行視角在三星堆古城、馬牧河等虛擬復原的歷史場景中縱橫。三星堆博物館相關負責人介紹,這個項目自投入運營以來,已經成為除三星堆博物館基本陳列展以外最受歡迎的項目。
在秦始皇帝陵博物院,根據秦始皇陵已知內容和已發掘展示的內容,通過現場取景、數學建模,利用人工智能和增強現實等技術制作的導覽全景紀實片,通過AR智能眼鏡,為游客提供了全新、全息、高科技、高質量的導覽體驗,讓游客看到兵馬俑文物背后的故事及秦文化內涵和場景,把展館文物還原到秦代場景中,讓游客體驗穿越時空、身臨其境的別樣感覺。
在敦煌莫高窟,為了保護壁畫所以盡量縮短游客在洞窟內的時間,莫高窟數字展示中心通過球幕電影讓游客得以360度無死角提前“逛”石窟。洞窟裡看不真切的一些細節,在這裡纖毫畢見。而這正是基於其在前期制作上,便對典型洞窟進行了數字化採集、並利用高精度球幕CG技術進行渲染。
從敦煌莫高窟8K球幕影院中壁畫色彩的震撼還原,到雲岡石窟第13窟超大體量精細三維模型﹔從箭扣長城的AI算法智能修復,到數字武當的全山數字化重建與活化利用,越來越多的高新技術落地文物活化利用,讓文化遺產在數字世界中永續保存並實現活態傳承。
新的技術為文物保護利用增添了無限可能,也倒逼著文物工作者深挖文化遺產內涵,讓觀眾在新的體驗中真正感受到文化的浸潤。
□四川日報全媒體記者 吳曉鈴
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