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

  • “十五五”期间我国首台核电机组开工建设

  • “中国天眼”找到快速射电暴起源关键证据

独家策划

推荐阅读
从中国地质调查局获悉,由该局广州海洋地质调查局自主研发的国内首台海底地层空间立体钻探与原位监测机器人,日前在南海1264米水深海域成功完成试验作业,各项性能全面达标,标志着我国深海勘探与地层原位监测技术取得重要突破。
2026-01-16 03:45
15日,国际学术期刊《自然》发表中国科研团队重大成果——由中国科学院大学主导、广西大学等多单位联合攻关的团队,首次直接观测到中子碰撞中的米格达尔效应,为人类搜寻轻暗物质粒子打开关键突破口,标志着我国在基础物理与探测器技术领域跻身国际前沿。
2026-01-16 03:45
15日12时01分,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭成功将阿尔及利亚遥感三号卫星A星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-01-16 03:45
进一步促进青年科技人才脱颖而出,需要凝聚多方合力、强化协同联动,从制度供给、环境营造、资源倾斜等方面精准施策、一体推进。
2026-01-16 03:45
展望未来,随着相关实践的不断普及和深化,数智赋能的流动公共服务将更加可及、公平普惠、精准高效,并为推进国家治理体系和治理能力现代化注入更多动能。
2026-01-16 03:45
中国医学科学院血液病医院(中国医学科学院血液学研究所)主任医师施均、研究员熊海清为通讯作者,博士后李若难、主治医师潘虹、主治医师张乐乐和研究生马佳秀为共同第一作者。
2026-01-16 09:04
他们提出一种全新多物理域融合计算系统,可利用后摩尔新器件支持傅里叶变换,使算力提升近4倍,为具身智能、通信系统等领域开辟新的可能。
2026-01-15 04:05
2025年11月,中国载人航天工程启动第一次应急发射任务,并取得圆满成功。此次任务,源于神舟二十号飞船疑似遭到空间微小碎片的撞击,返回任务被迫按下紧急“暂停键”。
2026-01-15 04:55
现代人工智能是先进计算的产物,也是赋能千行百业的技术。从早期符号主义在有限算力下的踯躅前行,到神经网络思想历经沉浮,直至大数据与图形处理器(GPU)的邂逅,
2026-01-15 04:55
项目骨干成员、中国科学院大学教授郑阳恒表示,团队还将与暗物质探测实验团队合作,将此次实验结果融入下一代探测器的研发中。
2026-01-15 09:03
对于娱乐及部分消费产业而言,当前的人形机器人还不适合作为长期自有资产,更适合通过“租赁+技术服务”的方式使用。
2026-01-15 09:02
最终,他们模拟出一种外形稳定的氰化氢晶体,其外形为顶端多面、底部圆润的圆柱体,长度约450纳米,整体形状类似切割后的宝石。
2026-01-15 09:00
从中国地震局获悉,近日,在离岸80千米的三峡江苏大丰海上风电场,全国首个海底综合地震电磁监测台站建成,这标志着我国地球物理场监测台网向海域拓展取得新进展。
2026-01-15 04:05
你有没有感觉,这些年的春天来得越来越不规律了?相比过去,有的地方春来早,有的地方春迟到。这不是你的错觉,全球变暖正导演着一场波及整个北半球的“春日变奏曲”。
2026-01-14 02:55
布局未来产业,要统筹经济性与战略性,综合考虑绝对优势和比较优势,深耕细分赛道,探索各具特色的发展路径和模式。
2026-01-14 09:03
实现了育种加代方法的颠覆性创新,整体上达到国际领先水平。
2026-01-14 19:12
相关研究成果发表于《植物生物技术》,为光信号驱动的绿色农业技术创新提供了全新思路。
2026-01-14 19:12
“十四五”以来,生态环境部卫星遥感监测能力显著提升,目前已在轨运行7颗生态环境卫星,初步构建起多星联动的生态环境卫星遥感监测体系。
2026-01-14 09:03
作为钢铁生产核心工序,高炉占生产总成本的70%左右,其长期稳定运行直接关系企业盈利状况。经过攻关,宝钢股份高炉AI大模型对炉温等关键指标的预测准确率达90%,实现对内部状态的高精度、高时效性感知。
2026-01-14 09:02
1月13日23时25分,我国在海南商业航天发射场使用长征八号甲运载火箭,成功将卫星互联网低轨18组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
2026-01-14 09:01
加载更多