AI技術(shù)助三星堆文物“新生”

 　融合了大象、犀牛、虎豹、鳥雀等意象，一座“四不像”神獸巍然挺立。神獸背上，祭祀者頭頂華美銅尊跪坐，再現(xiàn)了古蜀國(guó)祭祀的場(chǎng)景。近日，記者走進(jìn)四川廣漢三星堆博物館，見到了這尊通高1.589米的“銅獸馱跪坐人頂尊銅像”。

　　銅像散發(fā)著古蜀文化的神秘與魅力。鮮為人知的是，它是由出自三星堆不同考古區(qū)域的文物，通過人工智能（AI）技術(shù)“跨坑拼接”而成，其組件分別來自2021年三號(hào)坑出土的銅頂尊跪坐人像、1986年二號(hào)坑出土的銅尊口沿以及2022年八號(hào)坑出土的銅神獸。

　　“在四川省文物考古研究院專家的指導(dǎo)下，借助人機(jī)協(xié)同模擬技術(shù)，先完成‘數(shù)字拼接’，再進(jìn)行實(shí)體文物拼接。”騰訊SSV數(shù)字文化三星堆項(xiàng)目負(fù)責(zé)人井博介紹。這是去年3月四川省文物考古研究院與騰訊簽約合作后，聯(lián)合項(xiàng)目組開展的首個(gè)試點(diǎn)文物模擬拼接項(xiàng)目。

　　那么，AI是如何實(shí)現(xiàn)拼接的？

　　井博解釋道，第一步是確認(rèn)不同坑的文物能否拼到一起，以往要靠肉眼觀察和經(jīng)驗(yàn)判斷，但在該項(xiàng)目中，通過AI智能計(jì)算分析文物的三維模型，團(tuán)隊(duì)成員提取文物的幾何特征信息，計(jì)算特征相似性，就能得出拼接的匹配度，這被形象地稱作“兄弟相認(rèn)”。第二步是做“矯形手術(shù)”，即AI會(huì)基于幾何分析、變形的裂縫檢測(cè)和矯形算法，對(duì)文物變形的部分進(jìn)行矯正。最后，AI根據(jù)形狀分析的對(duì)稱性補(bǔ)全算法“查漏補(bǔ)缺”，給文物修復(fù)專家提供文物原貌的多種猜想?yún)⒖肌?/p>

　　此次探索的意義不止于文物復(fù)原。“‘銅獸馱跪坐人頂尊銅像’的模擬拼接，使得團(tuán)隊(duì)逐步研發(fā)出AI輔助考古研究與文物修復(fù)的多個(gè)算法模型。目前，該算法已在模擬數(shù)據(jù)集上進(jìn)行了驗(yàn)證。”騰訊AI工程師高一鳴說，該團(tuán)隊(duì)還發(fā)揮智能計(jì)算優(yōu)勢(shì)，輔助文物考古專家進(jìn)行文物病害分析。如根據(jù)文物的三維模型，利用幾何學(xué)和物理引擎的AI算法，便捷測(cè)量并計(jì)算分析文物的裂縫長(zhǎng)度、各橫截面幾何半徑數(shù)據(jù)、不同拼接位置的匹配度等，這可以為專家進(jìn)行文物劣化病害分析與文物保護(hù)修復(fù)提供量化支撐依據(jù)。

　　為了讓大眾更好地了解學(xué)習(xí)AI智能輔助文物修復(fù)與考古知識(shí)，四川省文物考古研究院與騰訊公司還聯(lián)合推出了可視化科普視頻。這些視頻生動(dòng)展示了AI輔助文物裂縫檢測(cè)和特征計(jì)算、AI多碎片拼接和補(bǔ)全、計(jì)算機(jī)物理模擬受力分析等流程。目前在三星堆新館一層的多學(xué)科融合展區(qū)，《AI人機(jī)協(xié)同文物虛擬修復(fù)——青銅騎獸頂尊人像》視頻介紹了這項(xiàng)工作的全貌。青銅騎獸頂尊人像的出土原件與模擬拼接修復(fù)的3D打印版本，則正在新館二層展出。

　　井博表示，未來聯(lián)合項(xiàng)目組還將開展AI輔助考古線繪圖工具研發(fā)，提升我國(guó)文物考古研究的工作效率。（萬小玲  實(shí)習(xí)記者 劉 俠）