腾讯AI立功模拟拼接,完成国宝级文物“铜兽背跪人顶尊铜像”

2023年6月10日是“文化自然遗产日”。受国家文物局邀请,腾讯副总裁马斌先生出席了成都遗产日主场城市活动“文物保护利用与文化自信自强”主题论坛,并发表了主题演讲,介绍了四川省文物考古研究院与腾讯人机合作AI智能考古联合项目组的阶段性进展。还展示了国宝级文物“铜兽背跪人顶尊铜像”(或“兽顶跪铜像”)的人机协同模拟拼接效果。

随着三星堆遗址祭祀区新一轮出土文物清理工作的逐步推进,文物考古学家惊讶地发现,8坑提取大型立人青铜兽和3坑出土的顶部跪着铜肖像或可以跨坑“组合”(神兽背面有两个椎体,膝盖和脚底有榫榫,两个尺寸相似),但两个文物本体非常脆弱,超过2米,拼对实验,可能对文物造成不可逆转的损害。

其中,顶部跪铜肖像由上下两部分组成,上部为55厘米青铜口,铜口沿内侧有短柱,肩部焊接精致的龙装饰;下部为60厘米高的铜,双手在前面,整体再现了古蜀祭祀的宏伟场景,反映了古蜀文明祭祀的精神世界,其独特的形状和装饰在中国罕见,是中国和世界第一次发现,是国宝文物。

经初步研究判断,四川省文物考古研究院、腾讯数字文化实验室、腾讯PCG ARC Lab组成联合团队,对两件文物的三维模型进行人工智能智能计算分析,提取神兽与肖像接触面的几何特征信息,拼接匹配度数据指标的计算特征相似性,并进行整体应力分析,判断拼接组合的平衡,通过量化数据进一步验证了两个器件的拼接可行性和合理性。基于专业文献和三维技术,对青铜文物进行了研究材料恢复,使“野兽顶跪铜人像”在数字世界重现了铸造之初的辉煌。这是四川考古学院与腾讯今年3月签署《人机协作人工智能智能考古研发合作》后,联合项目组开展的第一个试点文物模拟拼接工作。

在四川省考古学院文物考古学专家的指导下,腾讯技术团队试点通过模拟拼接,通过公共数据集验证有效性,逐步开发和沉淀人工智能辅助考古学研究和文物修复的多种算法模型。

首先,模拟文物的拼接思路和过程,利用图形拼接算法快速比较和拼接多个文物碎片;二是分析文物裂缝和整体姿势,为文物专家提供裂缝修复基础和矫正参考,实现整个过程的解释和交互,并根据专家指定的裂缝关系完成模拟矫正;三是通过算法为专家提供模拟修复的结果,为文物原貌提供各种猜想参考;第四,项目组进一步研究了基于三维深度学习的多碎片拼接算法,支持碎片缺失时的拼接计算。该算法已在模拟数据集中验证并达到行业领先水平。

此外,腾讯技术团队还根据文物的三维模型,利用几何和物理引擎,利用智能计算的优势,协助文物考古专家进行文物病害分析 人工智能算法,方便测量和计算分析文物的裂缝长度、各截面的几何半径数据、不同拼接位置的匹配度、整体姿势和应力,为文物劣化病害分析和文物保护修复提供定量支持依据,探索文物考古与计算机科学的交叉应用。

下一步,四川考古学院与腾讯的联合项目组还将开展人工智能辅助考古线绘图工具的研发,进一步扩大社会价值。经过与四川文物考古学研究所专家的讨论和沟通,考古绘画行业人工依赖度高,绘画工程师不足,严重影响了考古研究报告的发布进度,是行业最迫切需要解决的共同关键困难。腾讯技术团队在有足够数据的基础上,研发人工智能辅助文物考古绘图的应用工具是相当可行的。下一步,项目组将探索研发人工智能辅助绘制考古线图的算法模型。长期以来,我们希望开发人工智能辅助绘制考古线图的应用工具。探索应用于三星堆出土文物的修复和考古绘画,逐步向全行业开放和推广应用,提高我国文物考古研究的工作效率。

TAG: