來源 | HyperAI超神經
責編 | Carol
封圖 | CSDN 下載自視覺中國
穿越數百年甚至上千年的文物，時刻經受著歲月的侵蝕。如何更好地保護文物，讓其更加完整地流傳下去，是該領域的一大難題。如今，AI 技術開始跨界文物保護領域，讓更多的文物生命得以延續。
中國的民族記憶——故宮，於明成祖永樂四年（1406年）開始建設，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，風雨飄搖，故宮巍然不動，到如今趕上了人工智慧這波大潮。
在剛剛結束的 WAIC 2020 世界人工智慧大會中，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實現文物保護與文化傳播。
故宮擁抱 AI：帶領遊客夢回大清
近年來，故宮成了名副其實的網紅，不僅在媒體平台上有數千萬粉絲，還通過成功的營銷，成為了頂級文化符號。從 2013 年起，就陸續上線故宮專屬 App，至今已經出品 10 款，包括《皇帝的一天》、《紫禁城祥瑞》、《每日故宮》等等。
論壇、數字化博物館、沉浸式交互，故宮越來越有科技感
除了藉助科技手段來實現文化傳播外，故宮還利用 AI 技術，保護、修復、全面展示文物，讓遊客得以見到更加完整的故宮。
1. 數字博物館：遊客也能與文物互動
2015 年 12 月 22 日，經過兩年的建設， 故宮博物院的端門數字館也終於建成，首次亮相。
端門，是過去紫禁城的正門，通過採集高精度文物數據，結合學術考證，把文物和歷史文化積澱再現於數字世界中。
端門數字博物館由清華美院團隊設計
單霽翔介紹，遊客在這裡， 可以和 1200 多個古建築對話，還可以看到未能展出的 1500 塊大地毯。
比如，遊客可以調用一幅書法，還可以進行臨摹，臨摹之後還可以讓系統打分。
另外一個數字展館為「數字多寶閣」，它由 9 列 2 排共 18 塊高清螢幕組成，精選 12 大類、160 多件故宮典藏器物，利用高精度三維模型，構建一個虛擬的「多寶閣」。
在「數字多寶閣」，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、旋轉至各個角度，以觀看細節，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，「數字多寶閣」還利用數字化手段，讓人們了解文物的製作、使用過程。
2. VR 導覽：未開放區域，也能全景參觀
數字化博物館，不僅讓人們近距離觀賞文物，還讓遊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，還被槅扇劃分為內外兩部分。面積過於狹小，所以難以向遊客開放，之前大家只能隔著玻璃張望。
僅 8 平米的三希堂遊客禁止入內，但能通過 VR 瀏覽
在利用數字化技術後，利用高清投影系統構，建起三面包裹的沉浸式立體虛擬環境，高度仿真模擬三希堂，遊客也能夠「走進」VR 中的三希堂，身臨其境地欣賞其中原狀陳設，感受宮殿室內空間。 遊客還可以在數字屏風前，欣賞自己穿上古裝的樣子。
另外，一些古建築因修繕，也無法被參觀，但通過 VR 技術，遊客依然可以對其一覽無餘。
比如養心殿今年在修繕，無法進入， 但是遊客可以走進「數字養心殿」，也是別有一番感受。
「遊客可以坐在皇帝的寶座上自己批批奏摺，自己蓋個印，系統還會評價，你批得好還是皇帝批得好。 在這裡，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，你說什麼都會給你積極的應答，叫你心花怒放。」單霽翔介紹道。
AI 監測環境：做文物的「保健醫生」
除了數字化博物館之外，單霽翔還表示，人工智慧在文化遺產保護領域還有很多應用，比如 展廳溫濕度、城牆沉降的監測、白蟻的監測、古建築病害的監測、觀眾流量的監測等。
不過， 我們目前尚未了解到故宮具體是如何利用 AI 監測環境的，但這類技術早已被應用在其他文物保護中，成為了文物的「保健醫生」。
比如暴露在室外的文物敦煌壁畫、秦始皇陵兵馬俑等，常常面臨著被風化、雨蝕等危險。
針對這類文物的保護難題，天津大學文化遺產保護與傳承信息技術研究中心的張加萬團隊， 研發出以「文物本體與風險源關聯模型」為核心的預防性保護技術。
團隊與敦煌研究院合作，對 11 個洞窟、47 個監測點，進行了 持續性的壁畫和彩塑文物本體年度監測。
此類文物易出現的 4 種典型病害：
皰疹、酥鹼、起甲、裂隙
通過微變監測技術對本體產生的微小變化進行準確感知與測量；同時藉助圖像分析、機器學習與攝影測量學等相關技術，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 年監測至 2016 年，之後對監測結果進行分析，團隊首次發現了一年短周期內的 0.1 毫米級壁畫本體細微變化。這一結果被文物保護領域權威專家普遍認為屬於該領域實質性突破。
張加萬相信計算機圖形學在文物保護方面還有巨大潛力
張加萬說，這套技術正是要找到應對風險的路徑， 「我們要建立一個感知、分析、評估、響應的集成平台。」
目前，同樣的技術已經在敦煌研究院、頤和園、拉卜楞寺等遺產地開始應用。
AI + 藝術保護：廣闊天地，大有可為
以上，只是我們看到的，科技在保護文物方面的冰山一角。在全球各地，AI 技術已經在為眾多文物修復工作者提供便利，讓更多的文物「活」起來。
故宮，也在科技的加持下，給遊客越來越多的驚喜。
單霽翔說， 「通過人工智慧，如何讓博物館文化走進千家萬戶，這是一個永無止境的課題。」而現在已經實現的成果，讓我們有理由相信，這個課題終將碩果纍纍。