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 日/周
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

独家策划

推荐阅读
科学家绘制出了人体前额叶皮层脑区的已知最大规模基因表达图谱。这些研究进一步阐释了前额叶皮层脑区在生命不同阶段的发育情况,有望用于研究衰老、认知衰退和疾病易感性。在第二篇发表于《自然》论文中,西奈山伊坎医学院的Donghoon Lee和同事报道了一个与脑疾病相关的基因表达变化图谱。
2026-09-29 09:39
纤维的材料层次、器件结构和电路互连随成形过程共同建立起来,让纤维本身成为电路。另一组实验中,研究团队利用纤维组成的柔性交互界面及配套系统,实现了手指对机械臂和无人机的非接触控制。
2026-09-29 09:39
(记者王政)工业和信息化部等7部门28日联合印发《新型电池产业发展“十五五”规划》,提出到2030年,我国新体系电池研发取得重大进展,全固态电池初步实现规模化应用。
2026-09-29 09:40
记者李春剑从中国计量科学研究院获悉,近日,国际计量局(BIPM)的全球卫星导航系统(GNSS)时间传递标准首次在中国完成北斗关键参数的标校与比对验证。随着北斗时间传递链路校准、监测评估和国际互认体系持续完善,北斗将进一步为全球用户提供更加准确、可信的授时服务。
2026-09-29 09:39
近期,国务院印发《全民健身计划(2026—2030年)》,对“十五五”时期推动全民健身事业高质量发展作出部署。国际体育医学期刊《运动医学》指出,抗阻训练较常出现不适或损伤的部位主要集中在肩部、腰背部和膝部。
2026-09-29 09:37
全国科普月不仅是科普服务的集中推出期,更是营造爱科学、学科学浓厚社会氛围的重要契机。期待科普之翼越来越有力,把科学“种”进更多人心田。
2026-09-28 09:49
作为一线科技工作者,我觉得应该肩负起向公众传播科学知识、科学方法、科学思维和科学精神的社会使命。这是历史赋予我们的责任和义务,科学家应该将所学回馈社会。
2026-09-28 09:44
研究团队借助这套气体观测数据,首次定量证实:星团内接连发生的超新星爆发,持续输入的动能足以长期维持星系湍流。
2026-09-28 09:42
23日至27日,以“在数贸会遇见AI未来”为主题的第五届全球数字贸易博览会在浙江杭州国际博览中心举办。
2026-09-28 09:34
9月25日晚,皓月当空,海南科技馆外的人工湖边人头攒动。孩子们有序凑到天文望远镜前,凝神细看,月球表面深浅交错的环形山与陨石坑清晰映入眼帘。
2026-09-28 09:21
全球老龄化加速,如何延长健康寿命,成为生命科学研究领域最紧迫的课题之一。诸多抗衰老策略中,营养干预被认为最现实。已有研究表明,减少饮食中蛋白质的摄入,能延长酵母、果蝇和小鼠等模式生物的寿命。
2026-09-24 09:41
作为射电天文领域的国之重器,中国天眼(FAST)不断将我们的视野推向宇宙更深处,在脉冲星、快速射电暴、中性氢宇宙等前沿领域,一次又一次刷新着人类对于宇宙的认知。
2026-09-24 09:34
我国研究团队利用“天关”卫星(爱因斯坦探针卫星)与高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)的联合观测,在一颗距离地球约4600光年的脉冲星周围发现一条此前未被完整看到的超长X射线尾迹。
2026-09-24 09:30
国家统计局数据显示,在消费品以旧换新等政策利好下,节能家电、智能家居等越来越受到消费者的青睐。智能家居的终极目标,不是堆砌多少高科技设备,而是让人的生活更便利、更幸福。
2026-09-24 09:26
在中国科学院院士、中国工程院院士李德仁看来,不仅要星与星互联,还要把通信、导航、遥感、算力四种异构卫星“联”成一体。
2026-09-24 09:28
9月23日,当太阳行至黄经180度时,我们迎来二十四节气中的第十六个节气——秋分。
2026-09-23 09:19
实施藏粮于地、藏粮于技战略并非抽象概念,它实实在在体现在产量、装备和技术水平的变化里。
2026-09-23 09:14
一只烂苹果长出小蘑菇,竟一路“走”向太空育种;一辆由大学生制造组装的方程式赛车,让围观者眼里放光;一台智能交作业提醒机,出自中小学生之手……这些都是发生在2026年全国科普月活动上的真实片段。
2026-09-23 08:56
油炸薯条、烘焙咖啡等食品,日常生活中很常见,但高温加工过程会产生丙烯酰胺,这是一种需要加以控制的污染物。
2026-09-23 08:55
在自然灾害面前,我们需要确保两个“安全”——生命安全和财产安全。如何最大限度减少人员伤亡和财产损失,一直是我国防灾减灾救灾工作的重点。
2026-09-23 08:53
加载更多