点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:让文化遗产在数字化技术下“永生”
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

让文化遗产在数字化技术下“永生”

来源:科技日报2021-09-22 10:25

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  一边是从北魏就开凿的石窟,一边是计算机集群。古老与现代,就这样结合在一起。高精度的数字化采集,已经可以还原出洞窟现在的样子。高新技术,或许可以为古老文物施展一场关于时间的魔法。

  “从某个角度来说,世界上的文物都会消失。文物工作者会尽量延缓这一进程,延长文物的寿命。”云冈研究院数字化部门负责人宁波在“99公益日”前夕接受采访时说。

  数字化,成为文物的一种永生方式。不只体现在线上展览、远程旅游、虚拟现实,还有数字化复原和重建等。

  简单理解,数字化保护,是用数字技术把文物所有的信息记录下来,对数据进行解构、分析和重组,然后对其开展深层次利用。

  好几个文物数字化保护项目在今年的“99公益日”中亮相。腾讯游戏设置官方主题活动,让玩家进行知识问答,引入社会力量为文物的数字化生存作一份贡献。云冈研究院党委书记张焯坦言,他们希望文物保护能被更多的民众关心,能“出圈”。

  数据采集,为文物保护提供更多可能

  提到文物数字化,游客更加熟悉的是“云游”。在网站、小程序上就能游览景区,足不出户就能欣赏景点;甚至可以远程对文物进行360度“把玩”。

  但它还有更大的作用。

  云冈石窟和腾讯合作的公益项目是数字化修复云冈石窟的第16窟。

  第16窟有很多造像流失海外。英国的大都会博物馆和法国吉美博物馆,都收藏有来自云冈石窟的弥勒造像。

  如果能把这些海外数据利用起来,石窟就能成为更完整的石窟。

  其实,在此之前,龙门石窟和敦煌也都有类似的尝试,将流失海外的文物进行数字化回归。

  “我们16窟也想找到这些数据。以后,用增强现实,游客就能看到石窟的空白处原本有什么。”宁波说。

  云冈从2003年开始数字化的尝试,到现在基本完成了石窟总量1/3的数据采集。现在,已经有了3D打印出的云冈第3窟、第18窟和第12窟。第3窟的复制文物,为世界上首例达到还原级别水平的大型复制文物;3D打印的第12窟则是可拆卸的,能够进行巡展。

  张焯说,这些年对云冈的数字化尝试,为文物考古提供了很多便利。比如,在考古研究方面,数字化可以帮助整理出更成体系化的数据。鼠标一点,就能知道洞窟的佛像数量、看到建筑的框架性结构。而在保护方面,利用这些数据资料,就能标出每个洞窟的病害,可以针对性地研究修复和解决问题的办法。而且,万一出现极端情况,这些数据还能帮助复原文物。

  敦煌则从20世纪90年代初开始做文物数字化技术研发。敦煌研究院院长苏伯民说,他们已经逐步形成了一整套针对洞窟采集和塑像采集的技术。这些年,在政府部门和社会各界的支持下,敦煌已经完成了250多个洞窟壁画图像摄影的采集。

  采集只是第一步。采集完成后,还需要做大量工作,对整窟的壁画进行拼接和处理。

  “经过这些年的努力,我们已经基本把最精美的、价值最高的洞窟数据都采集完成了。现在有一部分洞窟还在进行图像的处理。如果在经费充裕的情况下,再有5年时间就能够把莫高窟所有的洞窟全部采集完成。”苏伯民透露。

  理想很丰满,但阻碍条件仍不少

  虽然有成绩,但让人头疼的地方还有很多。

  人才、技术、资金、设备,都是数字化的难点。

  宁波以云冈第6窟为例,向科技日报记者详细分析了这个洞窟的数字化难度。

  第6窟为中心柱窟,整个洞窟高15米左右,中心塔柱有两层。去到云冈第6窟,你在被震撼的同时,也能更直观地感受到对其进行数字化的难度。

  “它整个洞窟是满雕,全是高浮雕造像。它和第5窟是双窟,窟外有清代修建的木质阁楼。”宁波说。一个造像就是一个人,洞里面有好几千人,密密麻麻,叠在一起。“有的地方窄小,现有的数字化设备进不去,采集不了,还需要开发专门设备。”

  而且,洞窟体量也太大。他们推测,如果把第6窟“摊开”,大概面积有400多平方米。根据此前的经验,中型洞窟第13窟采集的数据量达到了15TB。第6窟相当于3.5到4.5个15TB。“洞窟是完整的整体,我们采集是分块的。那么怎么把这些分块数据整合起来,让大家用起来,也是很大的难题。”宁波说。

  苏伯民也有同感。

  他告诉科技日报记者,对敦煌的数字化保护,主要是针对洞窟壁画。但要进行全方位无死角高精度的摄影采集,有很多限制条件。壁画本身就高低起伏不平,如果把它当作平面采集,就会出现形变、色彩失真等问题。数据校准、色彩校正、曲面不平和死角数据采集,都是采集中的难题。

  和云冈石窟一样,采集完了,要拼。

  “小到几平米,大到几百平米整幅壁画的采集,我们目前的手段还是采用一帧一帧的图片采集,采集完以后还要进行整幅图像拼接。我们现在的拼接效率还是比较低。”苏伯民说,他们还需要更精准、更方便的软件工具。而数据的安全存储、调用,数字版权保护等,也都有待解决。

  下一站——把数据用起来

  宁波说,如果把数字化保护类比于新闻采写的采编过程,那么云冈包括全国的文物数字化,其实暂时只是做到了第一个层次——“采”。

  “接下来,‘编’和‘播’是未来工作的核心。”宁波说。

  苏伯民也想着,如果壁画都有了高清的数字化资料,研究者就不必搭着梯子和脚手架进洞窟艰难地开展辨认和研究了。信息技术发展到一定程度,通过人工智能的辅助,可以快速完成对壁画上文字的识读,图像风格的比较,甚至可以用机器学习的办法,对图像内容进行解读。

  “科学意义上的文物复原,数字化是最后的一个手段。”苏伯民说,敦煌的壁画中,有的褪色了,有的脱落了,对它们复原,首先得对资料原有的信息进行科学确认,知道原始材料和制作工艺。“比如有一些壁画褪色了,原来究竟什么颜色?敦煌历经了10个朝代,每个时代绘画使用的风格和材料包括技艺都有一些差别。”苏伯民说,现在可以采用高光谱、多光谱技术,把一些肉眼完全看不清楚的壁画重现出来,再根据分析结果,推断出它原有的材料和色彩,然后根据考古图像解读等方面的研究成果,对缺失的部分进行一个符合逻辑的、学理上的推断。有了这些成果以后,再用数字化的手段对文物的色彩、形状、线条进行复原。“当然,中间还有很多需要细想的地方,还有多方面的技术问题需要解决。”

  云冈正在建设超算中心。这可以有效解决石窟三维数字资源的安全存储、高效计算和广泛应用问题。

  一边是从北魏就开凿的石窟,一边是计算机集群。古老与现代,就这样结合在一起。

  张焯说,高精度的数字化采集已经可以还原出洞窟现在的样子。但是,如何还原到北魏、辽金时期石窟的样子?如何呈现当年石窟的辉煌,让时光倒流?也许,机器学习、人工智能,能够帮助解决这些问题。高新技术,可以为古老文物施展一场关于时间的魔法。(记者张盖伦)

[ 责编:涂子怡 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 南京大屠杀又添新证

  • 云南普洱:博览会上的茶咖相遇

独家策划

推荐阅读
这次经历让我开了窍:一个顶尖的技术工人,不能只满足于执行标准,更要具备在标准之外创造解决方案的能力。我带徒弟,始终坚持“手把手教技能,实打实查问题,面对面讲后果”。
2025-12-05 10:15
由此,研究团队模仿亚洲玉米螟幼虫头壳的结构特点,在实验室中成功“复刻”出具有类似仿生层状结构的水凝胶。为验证实际效果,研究团队将这种水凝胶安装在农业害虫侦查无人机的防撞支架上,并在模拟果园环境的复杂通道中进行测试。
2025-12-05 10:16
“十四五”时期,我国批准上市创新药达210个。为保证药品安全有效,药监部门对新药研发、生产、上市作出一系列严格规定,强化研发生产各环节质量管理。
2025-12-05 10:22
据中国载人航天工程办公室消息,根据计划安排,神舟二十一号航天员乘组将于近日择机实施第一次出舱活动。目前,空间站组合体运行稳定,神舟二十一号航天员乘组状态良好,已做好出舱活动各项准备工作。
2025-12-05 10:17
大国工匠的成长是一个长期、连续、贯通的过程,职业教育要为学生构建可持续发展的成长通道。在新时代的征程中,职业教育应不断探索符合技术技能人才成长规律的教学模式,为培养更多大国工匠、能工巧匠作出更多贡献。
2025-12-05 10:15
12月1日至4日,第十三届世界科学记者大会在南非比勒陀利亚举行。
2025-12-05 10:48
为何CCER可以抵消碳排放?这里不得不提到中国的碳市场。在这样一个市场里,碳减排量可以像日常商品一样被交易。
2025-12-04 10:13
近日,中国科学院院士、中国科学院分子植物科学卓越创新中心(以下简称分子植物卓越中心)研究员林鸿宣团队与上海交通大学研究员林尤舜团队、广州国家实验室研究员李亦学团队合作,种出了“不怕热”的水稻。
2025-12-04 10:03
科学家发现了一种可以在63摄氏度下存活的单细胞变形虫,创造了真核生物的耐热纪录。拉森火山国家公园以冒泡的酸性湖泊和炽热的地热池而闻名,但该变形虫却来自一条pH中性的“热溪流”。
2025-12-04 10:04
根据我国风电光伏基地规划布局方案,至2030年,这些新能源基地总装机规模将达4.55亿千瓦,大约相当于20个三峡水电站的总装机容量——“沙戈荒”生态环境脆弱,一旦遭到破坏,恢复难度大,大规模建设光伏风电发电基地可能会影响当地的植被、土壤和水资源等。
2025-12-04 10:01
光明日报北京12月3日电 记者张胜日前从生态环境部获悉,该部与国家能源局近日联合发布3项针对海陆油气田的温室气体自愿减排项目方法学。这是全国温室气体自愿减排交易市场首次将支持范围扩充到油气开采领域,通过市场机制破解油气甲烷回收利用难题。
2025-12-04 09:58
布局“未来产业”,“十五五”规划建议为什么“点名”量子科技、生物制造等6项产业?如何挖掘中国未来产业的应用价值?
2025-12-03 09:52
记者从工业和信息化部获悉:截至10月末,我国5G基站总数达475.8万个,比上年末净增50.7万个,占移动基站总数的37%。
2025-12-03 09:44
利用美国宇航局“毅力”号火星车捕捉到的声音和电信号,法国科学家提出了火星存在闪电的证据。
2025-12-03 09:41
11月30日,内蒙古自治区乌海市,我国装机规模最大的半固态锂电池电网侧独立新型储能项目成功并网。
2025-12-03 09:34
近日,由中国科学院院士、中国科学院青藏高原研究所研究员丁林领衔的大陆碰撞与高原隆升团队,系统梳理了青藏高原隆升的历史细节。
2025-12-03 09:28
建设教育强国,基点在基础教育。 特别值得一提的是,我校教师创新性地构建了以跨学科项目学习为核心、贯通小初高认知发展,融合科学家精神、工程师思维与设计师视角的科学教育“PRIDE项目式课堂”模式。 此外,科学教育联合培养共同体,也是学校科技教育的有力支撑。
2025-12-02 10:09
今年12月2日是第十四个全国交通安全日,相关部门将围绕“文明交通 礼行天下”主题开展一系列活动。”  公安交管部门提醒:重载车辆、新手驾驶人等慢速群体尽量使用右侧车道通行,减少因较大速度差导致交通拥堵或事故。
2025-12-02 10:08
作为国内单机容量最大、效率最高燃气机组,与传统燃煤机组相比,应急调峰能力大幅提升,能源利用更高效。其碳排放强度仅为百万千瓦燃煤机组的40%,且几乎不产生颗粒物和二氧化硫,从源头减少污染。
2025-12-02 10:08
近日,法国空中客车公司与欧盟航空安全局相继发布声明,要求全球约6000架空客A320系列飞机紧急停飞维修。“此次事件的核心原因是受到单粒子翻转的影响,同时也暴露出航空电子设备对高空飞行环境中太阳辐射影响应对不足。
2025-12-02 10:07
加载更多