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導(dǎo)讀：穿越數(shù)百年甚至上千年的文物，時刻經(jīng)受著歲月的侵蝕。如何更好地保護文物，讓其更加完整地流傳下去，是該領(lǐng)域的一大難題。如今，AI 技術(shù)開始跨界文物保護領(lǐng)域，讓更多的文物生命得以延續(xù)。

作者：神經(jīng)小兮，本文授權(quán)轉(zhuǎn)載自公眾號HyperAI超神經(jīng)（ID：HyperAI），「鏈接人工智能新場景」

中國的民族記憶——故宮，于明成祖永樂四年（1406年）開始建設(shè)，到永樂十八年（1420年）建成，到今年正好整整 600 年了。

這六百年間，風(fēng)雨飄搖，故宮巍然不動，到如今趕上了人工智能這波大潮。

在 WAIC 2020 世界人工智能大會中，故宮前任院長單霽翔在會上作了主題演講，介紹了故宮如何利用技術(shù)實現(xiàn)文物保護與文化傳播。

01 故宮擁抱 AI：帶領(lǐng)游客夢回大清

近年來，故宮成了名副其實的網(wǎng)紅，不僅在媒體平臺上有數(shù)千萬粉絲，還通過成功的營銷，成為了頂級文化符號。從 2013 年起，就陸續(xù)上線故宮專屬 App，至今已經(jīng)出品 10 款，包括《皇帝的一天》《紫禁城祥瑞》《每日故宮》等等。

▲論壇、數(shù)字化博物館、沉浸式交互，故宮越來越有科技感

除了借助科技手段來實現(xiàn)文化傳播外，故宮還利用 AI 技術(shù)，保護、修復(fù)、全面展示文物，讓游客得以見到更加完整的故宮。

02 數(shù)字博物館：游客也能與文物互動?

2015 年 12 月 22 日，經(jīng)過兩年的建設(shè)，故宮博物院的端門數(shù)字館也終于建成，首次亮相。

端門，是過去紫禁城的正門，通過采集高精度文物數(shù)據(jù)，結(jié)合學(xué)術(shù)考證，把文物和歷史文化積淀再現(xiàn)于數(shù)字世界中。

▲端門數(shù)字博物館由清華美院團隊設(shè)計

單霽翔介紹，游客在這里，可以和 1200 多個古建筑對話，還可以看到未能展出的 1500 塊大地毯。

比如，游客可以調(diào)用一幅書法，還可以進行臨摹，臨摹之后還可以讓系統(tǒng)打分。

另外一個數(shù)字展館為「數(shù)字多寶閣」，它由 9 列 2 排共 18 塊高清屏幕組成，精選 12 大類、160 多件故宮典藏器物，利用高精度三維模型，構(gòu)建一個虛擬的「多寶閣」。

▲在「數(shù)字多寶閣」，觀眾可以近距離觀賞文物

其中約 50 件文物可以伸手觸摸、縮放、旋轉(zhuǎn)至各個角度，以觀看細節(jié)，還有 7 件文物，利用多媒體方式向觀眾進一步詳細解讀其中的信息。

此外，「數(shù)字多寶閣」還利用數(shù)字化手段，讓人們了解文物的制作、使用過程。

03 VR 導(dǎo)覽：未開放區(qū)域，也能全景參觀?

數(shù)字化博物館，不僅讓人們近距離觀賞文物，還讓游客能夠參觀此前無法進入的空間。

單霽翔舉例說，乾隆皇帝的書房三希堂，其面積僅 8 平方米，還被槅扇劃分為內(nèi)外兩部分。面積過于狹小，所以難以向游客開放，之前大家只能隔著玻璃張望。

▲僅 8 平米的三希堂游客禁止入內(nèi)，但能通過 VR?瀏覽

在利用數(shù)字化技術(shù)后，利用高清投影系統(tǒng)構(gòu)，建起三面包裹的沉浸式立體虛擬環(huán)境，高度仿真模擬三希堂，游客也能夠「走進」VR ?中的三希堂，身臨其境地欣賞其中原狀陳設(shè)，感受宮殿室內(nèi)空間。游客還可以在數(shù)字屏風(fēng)前，欣賞自己穿上古裝的樣子。

另外，一些古建筑因修繕，也無法被參觀，但通過 VR 技術(shù)，游客依然可以對其一覽無余。

比如養(yǎng)心殿今年在修繕，無法進入，但是游客可以走進「數(shù)字養(yǎng)心殿」，也是別有一番感受。

「游客可以坐在皇帝的寶座上自己批批奏折，自己蓋個印，系統(tǒng)還會評價，你批得好還是皇帝批得好。在這里，你可以和大臣來互動，這些大臣都特別會聊天，每個大臣都會說 500 多句話，你說什么都會給你積極的應(yīng)答，叫你心花怒放。」單霽翔介紹道。

04 AI 監(jiān)測環(huán)境：做文物的「保健醫(yī)生」

除了數(shù)字化博物館之外，單霽翔還表示，人工智能在文化遺產(chǎn)保護領(lǐng)域還有很多應(yīng)用，比如展廳溫濕度、城墻沉降的監(jiān)測、白蟻的監(jiān)測、古建筑病害的監(jiān)測、觀眾流量的監(jiān)測等。

不過，我們目前尚未了解到故宮具體是如何利用 AI 監(jiān)測環(huán)境的，但這類技術(shù)早已被應(yīng)用在其他文物保護中，成為了文物的「保健醫(yī)生」。

比如暴露在室外的文物敦煌壁畫、秦始皇陵兵馬俑等，常常面臨著被風(fēng)化、雨蝕等危險。

針對這類文物的保護難題，天津大學(xué)文化遺產(chǎn)保護與傳承信息技術(shù)研究中心的張加萬團隊，研發(fā)出以「文物本體與風(fēng)險源關(guān)聯(lián)模型」為核心的預(yù)防性保護技術(shù)。

團隊與敦煌研究院合作，對 11 個洞窟、47 個監(jiān)測點，進行了持續(xù)性的壁畫和彩塑文物本體年度監(jiān)測。

▲此類文物易出現(xiàn)的 4 種典型病害：皰疹、酥堿、起甲、裂隙

通過微變監(jiān)測技術(shù)對本體產(chǎn)生的微小變化進行準(zhǔn)確感知與測量；同時借助圖像分析、機器學(xué)習(xí)與攝影測量學(xué)等相關(guān)技術(shù)，對本體中的 4 類病害進行了多尺度量化分析。

團隊對敦煌莫高窟部分壁畫從 2014 年監(jiān)測至 2016 年，之后對監(jiān)測結(jié)果進行分析，團隊首次發(fā)現(xiàn)了一年短周期內(nèi)的 0.1 毫米級壁畫本體細微變化。這一結(jié)果被文物保護領(lǐng)域權(quán)威專家普遍認(rèn)為屬于該領(lǐng)域?qū)嵸|(zhì)性突破。