文物是5000多年中華文明的親歷者、見證者、幸存者,每一件文物都經歷了風霜雨雪而倍顯珍貴。中華文化博大精深,一座博物館就是一所大學,一件文物承載的就是一段厚重歷史,一處文化遺產就包含著中華文化傳承的密碼。
黨的十八大以來,習近平總書記多次提出,要系統梳理傳統文化資源,讓收藏在深宮里的文物、陳列在廣闊大地上的遺產、書寫在古籍里的文字都活起來。
如何讓文物真正的“活起來”?4月19日,數智文創“讓文物活起來”文博創新高峰論壇在浙江大學舉辦,來自全國各地的文物專家、技術大拿齊聚一堂,共同探討如何通過技術創新升級讓文物真正在現代煥發新生。


本次論壇由中共杭州市委宣傳部、浙江大學藝術與考古學院、浙江大學控股集團有限公司主辦,“元宇宙搭建者”相芯科技作為創新技術代表,受邀參加了本次論壇并發表重要觀點。
在相芯科技執行總裁秦昊看來,科學技術的升級及科學儀器的發展,正在幫助文物步入數字時代,并在現代演繹出了全新風采。

數字敦煌、數字故宮等一度成為國潮代表,但從實踐來看,高精度數字模型的建立仍是制約文物“活起來”的關鍵。
當前文物考古研究迫切需要借助科學儀器為文物構建高精度的數字化模型,來解決傳統實物考古安全性低、無法隨時隨地開展研究、以及測量分析手段受限等局限性,實現從實物考古到安全化、網絡化、智能化數字考古的跨越。
由于大部分文物具有珍貴、精致的特點,在文物三維數字化過程中,對其紋理信息采集記錄、數據分析應用尤為重要。在精細、繁多的數據面前,傳統的數據記載方式在效率和精度上都很難滿足文物對數據的需求,而三維掃描技術與傳統的測量技術相比更加快速、有效,自動獲取得到的數據誤差值更低,且非接觸式的數據獲取方式有效減少了人為因素對文物的二次損壞。
為破解該難題,相芯科技已和浙江大學CAD&CG國家重點實驗室深度合作,研制了目前綜合性能領先的紋理采集處理方案--文物高保真數字化解決方案,以及安全可靠的高精度文物表觀采集建模儀器--光立方。
文物高保真數字化解決方案
該方案基于自研超寫實三維數字物技術,可為文博領域客戶提供數據采集、三維重建、效果呈現、數據管理的全棧數字物應用支持,從資產搭建和價值延伸等維度推動文物數字資產體系建設,為文物保護添加“數字屏障”。

具體而言,相芯科技采用高性能三維掃描儀輸出精準3D文物模型,掃描過程中不直接接觸文物即可快速生成微米級高精度模型,掃描精度高0.007mm,最小點間距可達到0.029mm,更容易捕捉文物細小紋理,具有精度高、效果佳、速度快、安全性強等優勢。
同時,基于自研的智能算法,相芯科技還可以針對模型上每一寸具體位置,根據視角和清晰度,自動選擇最優照片,并針對融合后的紋理進行整體自動調優。可以完全避免現有手工流程可能會帶來的拉伸、錯位,過度依賴人工,以及耗時長成本高的問題。
此外,相芯科技還自主研發了全流程文物數據處理技術,能自動將數據處理為全精度的研究級數據,以及方便展示應用的展示級數據,并可以通過云渲染和終端渲染技術,隨時隨地支持文物展示需求,為文物數據的傳播助力。
基于專用文物重建系統,相芯科技可以幫助客戶實現包含高精度視覺重建、智能化模型匹準、自動紋理映射、完成質量評價等在內的全鏈路流程。相較于傳統人工操作,憑借軟件重建可實現全程高效率貼圖,是手工貼圖方案的10倍;且智能化重建軟件還可實現文物三維重建全自動質量評價流程,效率是人工檢查完成質量用時的100倍,僅需10秒即可完成。
全球首創“原真三維物體掃描儀”——光立方
文物表觀是文物數字化模型的核心要素,刻畫了文物表面的光學屬性,可以分解為隨空間變化的紋理,以及隨光照/視角變化的材質,是分析文物質地、加工痕跡、紋飾等特征的重要客觀依據,支撐了工藝分析、文物修復、用途推斷、真偽鑒別等文物考古應用。
相比于傳統的三維掃描儀,相芯科技的光立方可以實現物體幾何和表觀材質的高分辨率聯合掃描,通過角度域上高密度LED采樣以及深度學習聯合優化,將金屬、銅銹、絲綢等材質的特有光澤進行精確的記錄,分毫畢現地還原文物表面的流光溢彩。

首創利用神經網絡做采集信號壓縮,相芯科技將掃描時間從幾小時縮短到了幾分鐘,在文物數字化保護、電子商務展示、電影視覺特效和視頻游戲等領域具有廣闊應用前景。該產品已獲批2022年度浙江省“尖兵”研發攻關計劃項目。
“我們目前已經幫中國國家博物館完成了數百件高等級文物的數字化工作。”秦昊說,“未來,希望通過我們的技術升級和創新,為科技考古和文物保護事業做出更大貢獻,讓文物真正的活起來、火起來!”
