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数据采集 为文物保护提供更多可能

2021-09-17 17:47:20 来源:科技日报

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,如果把它当作面采集,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。

“小到几米,大到几百米整幅壁画的采集,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、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。(张盖伦)

关键词: 文化遗产 数字化技术 数据采集 文物保护