圖①：觀(guān)眾在河南省洛陽(yáng)市科技館體驗非遺皮影科技展品。 　　黃政偉攝（影像中國） 　　圖②：游客使用虛擬現實(shí)設備體驗“智慧應縣木塔”應用。 　　聯(lián)想集團供圖 　　圖③：“梅蘭芳孿生數字人”影像（左）與梅蘭芳原始照片（右）對比。 　　北京理工大學(xué)供圖

　　今年3月，習近平總書(shū)記在湖南考察時(shí)強調：“探索文化和科技融合的有效機制，加快發(fā)展新型文化業(yè)態(tài)，形成更多新的文化產(chǎn)業(yè)增長(cháng)點(diǎn)。”

　　文化繁榮需要科技支撐。文化與科技深度融合，既能提升文化產(chǎn)品的科技含量，使文化產(chǎn)品更具創(chuàng )新力、吸引力，又能催生新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新場(chǎng)景，為文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新動(dòng)能。近年來(lái)，我國文化產(chǎn)業(yè)在科技的助力下迎來(lái)了新的發(fā)展機遇。“科技賦能、文化出圈”，不僅豐富了人們的精神生活，也深刻改變著(zhù)文化的生產(chǎn)、傳播和消費方式，推動(dòng)文化產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

　　——編  者  

　　考古工作用上更多新技術(shù)

　　本報記者  劉詩(shī)瑤

　　智能展柜自帶“恒溫恒濕”，為文物構建適宜存儲的展示環(huán)境；安防態(tài)勢感知平臺監測游客密度、安防風(fēng)險……近年來(lái)，科技創(chuàng )新全面賦能考古工作，計算機視覺(jué)、人工智能等技術(shù)為考古增添了更多“科技范兒”。

　　深埋地下2000多年，剛出土的秦始皇陵兵馬俑基本都色彩完好。但由于獨特的上色工藝，彩俑極易受到溫濕度等環(huán)境因素的迅速變化影響，出現褪色、失色等情況。

　　想讓兵馬俑更好“留色”，關(guān)鍵在于最大限度地降低文物發(fā)掘、轉運、修復、存儲等過(guò)程中的環(huán)境影響。

　　“我們?yōu)榍厥蓟柿瓯R俑二號坑設計新建的考古發(fā)掘與應急保護系統，能為兵馬俑提供從發(fā)掘到進(jìn)入庫房的全流程閉環(huán)保護，最大程度留住兵馬俑的‘本色’。”中國電科集團所屬電科芯片相關(guān)項目負責人介紹，他們研發(fā)了包含發(fā)掘艙和實(shí)驗艙的智能系統。其中，考古發(fā)掘艙能對彩俑發(fā)掘區域進(jìn)行全流程、全區域覆蓋，可隨甬道移動(dòng)，能拆卸拼裝多次使用。彩俑出土后，即可得到及時(shí)的全方位保護，支持考古專(zhuān)家直接在現場(chǎng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的緊急修復、應急保護工作，減少褪色、失色等損傷。

　　“這套系統還包含了環(huán)境控制模塊、照明模塊、科學(xué)儀器搭載平臺等，具備文物發(fā)掘、文物保護、信息采集、文物轉運等多重功能。”專(zhuān)家表示，有了這些“黑科技”，發(fā)掘過(guò)程中人、土壤、文物能安全有效地在艙內轉移與運送，完善優(yōu)化了文物發(fā)掘、應急保護的工作流程。

　　文物拼接一直是考古工作的難點(diǎn)。近年來(lái)，科研人員探索運用數字化和人機協(xié)同智能技術(shù)，在不干預文物實(shí)體的前提下，輔助文物模擬拼接，為更精準高效的實(shí)體修復提供可靠建議。

　　三星堆博物館是這項技術(shù)的試點(diǎn)之一。2023年，三星堆遺址祭祀區8號坑出土的大型立人青銅神獸，與此前3號坑出土的頂尊跪坐銅人像成功“跨坑合體”，再度組合成為一體的大型青銅藝術(shù)品。此前，由于兩件珍貴文物本體極其脆弱且通高超2米，如貿然進(jìn)行拼對實(shí)驗，有可能對文物造成不可逆的損傷。

　　為此，四川省文物考古研究院與騰訊數字文化實(shí)驗室、騰訊平臺與內容事業(yè)群應用研究中心組成聯(lián)合團隊，對兩件文物的三維模型進(jìn)行人工智能計算分析，提取神獸與人像接觸面的幾何特征信息，計算特征相似性得到拼接的匹配度數據指標，并進(jìn)行整體受力分析，判斷拼接組合的平衡性。通過(guò)進(jìn)一步量化數據，技術(shù)團隊驗證了兩件器物的“合體”拼接可行性與合理的拼接方式。

　　技術(shù)團隊還發(fā)揮智能計算優(yōu)勢，輔助文物考古專(zhuān)家進(jìn)行文物病害分析。根據文物的三維模型，他們利用人工智能算法，便捷測量并計算分析文物的裂縫長(cháng)度、各橫截面幾何半徑數據、不同拼接位置的匹配度、整體姿態(tài)和受力情況等，為專(zhuān)家進(jìn)行文物劣化病害分析與文物保護修復提供了量化的支撐依據。

　　傳統文化實(shí)現“數字化”

　　本報記者  吳月輝

　　“親愛(ài)的觀(guān)眾朋友們，距離我上次登臺，已經(jīng)60多年。沒(méi)想到在這里，我們重逢了……”伴著(zhù)悠揚的京胡琴聲，一個(gè)青年“梅蘭芳”走向舞臺中央，向觀(guān)眾娓娓訴說(shuō)。

　　這一幕場(chǎng)景發(fā)生在北京理工大學(xué)虛擬化身實(shí)驗室。借助高逼真實(shí)時(shí)數字人技術(shù)，科研人員成功再現京劇大師梅蘭芳青年時(shí)的風(fēng)采。

　　這是全國首個(gè)高精度京劇數字人——“梅蘭芳孿生數字人”，由北京理工大學(xué)教授翁冬冬團隊與中央戲劇學(xué)院團隊合作打造。“讓京劇大師在舞臺上復現，能更好地調動(dòng)觀(guān)眾對京劇藝術(shù)的好奇心，讓文化跨越時(shí)空、發(fā)揚光大。”翁冬冬說(shuō)。

　　如何通過(guò)語(yǔ)速、唱腔，乃至其風(fēng)姿、神韻等的再現“還原”梅蘭芳？

　　“我們通過(guò)構建三維人物數字資產(chǎn)，串聯(lián)起各類(lèi)相關(guān)文化數據，比如有形的服飾、文玩，非物質(zhì)的戲劇表情、動(dòng)作、戲裝制作工藝等。”在翁冬冬看來(lái)，這不僅是技術(shù)創(chuàng )新，更是藝術(shù)創(chuàng )造。

　　用數字化手段準確捕捉、復現梅蘭芳先生的表演，翁冬冬團隊遇到了不少技術(shù)難題。通過(guò)深度學(xué)習算法與多模態(tài)數據分析，他們不僅成功“重建”了人物外觀(guān)，還模擬出微妙的表情與精細的動(dòng)作，讓“梅蘭芳孿生數字人”在虛擬舞臺上完美呈現傳統藝術(shù)的魅力。

　　“梅蘭芳孿生數字人”不僅僅是視覺(jué)上的復制，更是情感和精神的傳遞。為了使數字人在表演中展現出京劇藝術(shù)的精致與精粹，團隊對梅蘭芳的經(jīng)典表演進(jìn)行了深入研究，并結合現代數字技術(shù)，對模型、骨像等進(jìn)行了精細的補充完善。翁冬冬說(shuō)：“數字人技術(shù)為傳統文化的傳承提供新的途徑，更是構建現代社會(huì )文化交流的重要方式。”

　　“梅蘭芳孿生數字人”項目只是現代科技和傳統文化完美融合的一個(gè)縮影。近年來(lái)，借助現代科技手段，越來(lái)越多傳統文化于光影中“活”起來(lái)、在大眾中“火”起來(lái)。

　　在成都鳳凰數字藝術(shù)中心，“畫(huà)游千里江山——故宮沉浸藝術(shù)展”以北宋畫(huà)家王希孟《千里江山圖》為藍本，運用全息投影、即時(shí)交互等技術(shù)，將靜止的畫(huà)作轉化為動(dòng)態(tài)數字長(cháng)卷，營(yíng)造出“人在畫(huà)中游”的神奇效果；在湖南美術(shù)館，齊白石的《萬(wàn)竹山居圖》從二維平面幻化為三維空間，木橋、竹林等實(shí)景與用數字技術(shù)呈現的飛鳥(niǎo)、溪水融為一體……觀(guān)眾可以通過(guò)虛擬現實(shí)技術(shù)，切身感受齊白石筆下的山居美景。

　　業(yè)內人士認為，扎根傳統文化沃土，借助數字化“翅膀”，運用現代科技創(chuàng )新藝術(shù)語(yǔ)言，讓文化藝術(shù)資源“上線(xiàn)入云”“刷屏出圈”，既可以增強高品質(zhì)數字文化產(chǎn)品供給能力，也為中華優(yōu)秀傳統文化創(chuàng )造性轉化、創(chuàng )新性發(fā)展提供新路徑。與此同時(shí)，在這一過(guò)程中，要平衡好藝術(shù)與技術(shù)、內容與形式的關(guān)系，尊重藝術(shù)創(chuàng )作和傳播規律，讓技術(shù)放大藝術(shù)之美、彰顯文化之魂。

　　人工智能保護古建筑

　　本報記者  谷業(yè)凱

　　今年4月，由聯(lián)想集團與清華大學(xué)建筑學(xué)院共同開(kāi)發(fā)的“智慧應縣木塔”方案出爐。這是一款基于人工智能和空間計算技術(shù)研發(fā)的拓展現實(shí)應用，通過(guò)在數字世界中構建“木塔孿生體”，逐層還原了木塔的完整構造與細節，并將木塔的歷史濃縮其中，讓?xiě)h木塔在數字世界中得以復現。

　　作為世界上現存最古老、最高的木構樓閣式建筑，應縣木塔憑借獨特的設計、結構與施工，屹立近千年而不倒，成為舉世聞名的中國古建筑文化遺產(chǎn)。同時(shí)，由于歷史上地震、天氣、戰爭等因素帶來(lái)的損傷逐漸累積，保護應縣木塔的任務(wù)日益緊迫。2023年2月起，聯(lián)想集團與清華大學(xué)建筑學(xué)院?jiǎn)?dòng)了“智慧應縣木塔”項目，以新一代信息技術(shù)賦能古建筑保護。

　　清華大學(xué)建筑學(xué)院開(kāi)展了木塔內部木質(zhì)結構的建模工作，并通過(guò)結構參數研究打造木塔參數數據庫。同時(shí)，他們將研究成果轉化為木塔的展示和科普內容，創(chuàng )作虛擬體驗的腳本。聯(lián)想集團則結合人工智能、神經(jīng)輻射場(chǎng)以及拓展現實(shí)技術(shù)，為還原木塔完整構造與細節提供技術(shù)支持。聯(lián)想集團副總裁毛世杰說(shuō)，項目研發(fā)過(guò)程中，研究團隊累計運用基礎素材超過(guò)1500萬(wàn)面片，完成編程接近6萬(wàn)行，手動(dòng)渲染模型達4.2G。

　　毛世杰介紹：“第一階段，我們啟用無(wú)人機設備和360度相機等采集設備，環(huán)繞木塔進(jìn)行全景式掃描拍攝，完成木塔內外數千張圖像數據的采集；第二階段，我們利用人工智能技術(shù)分析和處理基礎素材數據，并通過(guò)深度學(xué)習和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )訓練對三維空間信息的智能感知和理解，構建出高度仿真的三維場(chǎng)景；第三階段，我們利用拓展現實(shí)技術(shù)，將生成的三維模型與真實(shí)世界或虛擬世界進(jìn)行無(wú)縫連接，通過(guò)碎片化信息的整合和重構，實(shí)現三維模型在不同場(chǎng)景下的靈活應用和交互。”

　　最終，“智慧應縣木塔”體驗應用還原復刻木塔一至五層五大探索場(chǎng)景，實(shí)現了模擬登塔、藝術(shù)還原、古今融合等突破。在景區已暫停登塔參觀(guān)的情況下，游客可通過(guò)虛擬現實(shí)設備模擬登塔，了解應縣木塔的歷史。

　　此外，“智慧應縣木塔”項目還建立起可視化數字信息檔案，為今后木塔保護工作提供支持。未來(lái)，人工智能、增強現實(shí)等技術(shù)有望應用到古建筑現場(chǎng)勘察中。

　　清華大學(xué)建筑學(xué)院建筑歷史與文物建筑保護研究所所長(cháng)劉暢長(cháng)期致力于應縣木塔保護工作。他說(shuō)：“應縣木塔保護是一項系統工程。不但要看到外貌，還要看到內部的‘骨骼’，甚至內部‘神經(jīng)’‘肌肉’的分布。大量數據的采集和應用，不僅能夠構建生成式人工智能應用，還能在不同數據之間搭建橋梁。”

　　“對古建筑來(lái)說(shuō)，涉及結構保護、材料保護，還包括彩塑、壁畫(huà)等文化信息的保護。要用到測繪、探查、結構加固、材料加固等各種技術(shù)。”山西省古建筑與彩塑壁畫(huà)保護研究院副院長(cháng)王小龍認為，技術(shù)手段應該為文化遺產(chǎn)保護服務(wù)，未來(lái)希望通過(guò)更加精細化的測繪技術(shù)，提取更多的應縣木塔未知信息，包括它的原始設計、不同階段的變化、木材的腐朽情況等，為后續的保護提供更有力的支撐。

　　《 人民日報 》（ 2024年07月01日 19 版）

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