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AI技术助三星堆文物“新生”

2024年05月14日 19:08:42 来源:科技日报 作者:万小玲 刘侠

融合了大象、犀牛、虎豹、鸟雀等意象,一座“四不像”神兽巍然挺立。神兽背上,祭祀者头顶华美铜尊跪坐,再现了古蜀国祭祀的场景。近日,记者走进四川广汉三星堆博物馆,见到了这尊通高1.589米的“铜兽驮跪坐人顶尊铜像”。

铜像散发着古蜀文化的神秘与魅力。鲜为人知的是,它是由出自三星堆不同考古区域的文物,通过人工智能(AI)技术“跨坑拼接”而成,其组件分别来自2021年三号坑出土的铜顶尊跪坐人像、1986年二号坑出土的铜尊口沿以及2022年八号坑出土的铜神兽。

“在四川省文物考古研究院专家的指导下,借助人机协同模拟技术,先完成‘数字拼接’,再进行实体文物拼接。”腾讯SSV数字文化三星堆项目负责人井博介绍。这是去年3月四川省文物考古研究院与腾讯签约合作后,联合项目组开展的首个试点文物模拟拼接项目。

那么,AI是如何实现拼接的?

井博解释道,第一步是确认不同坑的文物能否拼到一起,以往要靠肉眼观察和经验判断,但在该项目中,通过AI智能计算分析文物的三维模型,团队成员提取文物的几何特征信息,计算特征相似性,就能得出拼接的匹配度,这被形象地称作“兄弟相认”。第二步是做“矫形手术”,即AI会基于几何分析、变形的裂缝检测和矫形算法,对文物变形的部分进行矫正。最后,AI根据形状分析的对称性补全算法“查漏补缺”,给文物修复专家提供文物原貌的多种猜想参考。

此次探索的意义不止于文物复原。“‘铜兽驮跪坐人顶尊铜像’的模拟拼接,使得团队逐步研发出AI辅助考古研究与文物修复的多个算法模型。目前,该算法已在模拟数据集上进行了验证。”腾讯AI工程师高一鸣说,该团队还发挥智能计算优势,辅助文物考古专家进行文物病害分析。如根据文物的三维模型,利用几何学和物理引擎的AI算法,便捷测量并计算分析文物的裂缝长度、各横截面几何半径数据、不同拼接位置的匹配度等,这可以为专家进行文物劣化病害分析与文物保护修复提供量化支撑依据。

为了让大众更好地了解学习AI智能辅助文物修复与考古知识,四川省文物考古研究院与腾讯公司还联合推出了可视化科普视频。这些视频生动展示了AI辅助文物裂缝检测和特征计算、AI多碎片拼接和补全、计算机物理模拟受力分析等流程。目前在三星堆新馆一层的多学科融合展区,《AI人机协同文物虚拟修复——青铜骑兽顶尊人像》视频介绍了这项工作的全貌。青铜骑兽顶尊人像的出土原件与模拟拼接修复的3D打印版本,则正在新馆二层展出。

井博表示,未来联合项目组还将开展AI辅助考古线绘图工具研发,提升我国文物考古研究的工作效率。

责任编辑:陈浩然
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