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《西安日报》:陕西高校“黑科技” 助力文物保护修复

发布时间: 2022-12-28 作者:来源: 点击:

《西安日报》2022年12月28 第2版

文物是一个国家发展、文化传承的历史印记。如今,人工智能、大数据、虚拟技术在文物保护、修复上的力量不可取代。如何发挥高校力量助力文物保护、修复等,让文物活起来?日前,记者走进我省部分高校,探访高校利用学科背景、科研成果探索建立跨学科、跨领域、跨行业、跨部门的协同创新方式,用科技为文物保护助力的片段故事。

科技赋能文物保护

数字化重现文物“风采”

在西安交大田家炳艺术楼,记者走近一支特殊的跨学科研究队伍——由西安交大人文学院艺术系教授、著名雕塑艺术家贾濯非领衔的三维造型艺术现代技术应用研究团队。

贾濯非早年就敏锐地察觉到现代技术,特别是计算机和数字技术将会对雕塑艺术带来深刻的影响,并逐步在雕塑专业教学培养方案中设置数字三维造型课程。十多年前,他就开始探索三维数字技术与雕塑类文物保护的结合,在交大机械、电信等多个学院的技术支持下,组建了三维扫描与形体检测实验室,先后组织开展了甘肃庆阳北石窟寺、山西晋城青莲寺、唐昭陵六骏石刻的数字化保护与修复工作。随着研究的深入,该团队与国际相关团队达成了合作,从而走上了一条国际化、跨学科的新路子。

“现代数字化信息技术,特别是虚拟现实技术,为离散文物碎片信息超现实聚合的信息完整化研究提供了新思路,让我们有机会逆向探寻、感知这些文物本有的文化风貌。”贾濯非说,通过“运用新方法、探索学科交叉、深度国际合作”,希望为文物保护研究开辟新思路。

据介绍,该团队会对文物进行3D色彩扫描并建立数字模型,然后进行数字模拟修复并进行多媒体影视制作,最后还可以结合传统造型方法和传统彩绘工艺,对文物进行逆向仿真实体重建。至今,团队先后完成了三批次流散海外文物三维数据采集,作为核心技术团队共同开展了北京智化寺藻井的数字化重建项目、龙门石窟皇后礼佛图项目和唐昭陵六骏数字化复原研究等一系列国际化合作项目,大大提升了交大艺术学科在国际学术领域的影响力。

“我们今天所做的,绝不仅仅是对一两件时空离散文物的虚拟造型复原,而是在探索具有普遍意义的文化遗产保护和研究的新方法、新领域,是对文化遗产遗憾的逆向探索和修复。”贾濯非说,这项工作对现在和未来而言都意义重大。

“科学家+工程师”

多学科交叉助古建筑焕发“第二春”

“古建筑是活着的历史,具有极高的文物、艺术和科学价值,我们有责任将这些中国传统文化的瑰宝保护好。”查看榫卯结构残损情况,探究主要构件的残余承载力……无论严冬酷暑,在每一次实地开展古建筑鉴定和保护工作现场,西安建筑科技大学古建筑保护专家薛建阳教授总是严谨又充满热情。

记者了解到,多年来,国家“百千万人才工程”入选者薛建阳所带领的学术团队,围绕中国古建筑的残损调查、安全性评定、维修加固等方面开展了二十余年的研究与探索,已成为国内古建筑研究领域有着较高影响的一支力量。薛建阳带领团队运用现代试验技术及理论对我国古建筑的结构特性、结构演化过程及抗震思想进行了系统的研究,取得了一系列丰硕的成果。

“始建于辽清宁二年(公元1056年)的应县木塔是木结构古建筑中的明珠,此前由我们学校专家们承担了应县木塔的结构残损调查及鉴定。经过大家的共同努力,终于将组成木塔的11万余个构件逐个拍照、测量、定损、绘图,并建立了三维数据库和残损信息库。这也是应县木塔有史以来最全面、系统的残损调查建档,为下一步木塔的维修加固提供了最直观的第一手资料。”薛建阳介绍,目前课题组的研究成果已应用于西安钟楼、韩城城隍庙等文物建筑的安全性鉴定和加固保护工程中,社会效益显著。

薛建阳所在的“古建筑保护与传承”创新团队,是一个基于数字化与智能化技术的古建筑预防性保护“科学家+工程师”团队,拥有集建筑、结构、力学、材料、信息控制技术为一体的多学科交叉技术力量,将人工智能和数字技术引入到古建筑保护领域,开发智能监测装备及智能预警平台,实现对古建筑的预防性保护。多年来,团队在古建筑保护及修复领域取得了一系列成果。

“我们团队最新申报的秦创原项目中,还将基于云服务器监测系统框架研发数字化古建筑监测预警云平台系统,可根据不同的古建筑保护项目需求随时调取和填充数据,实现古建筑结构健康状况智能化评估与预警,这可为我省、我市古建筑预防性保护的全面落实提供可靠技术和设备支持。希望我们的工作,能为更多古建筑注入强有力的‘隐形钢筋’,使其历久弥坚。”薛建阳说。

聚集数名专家学者

组建交叉创新团队

“发掘于西安南郊凤栖原西汉张安世家族墓葬群的彩绘漆箱残片,如何让其魅力重现?其数字化复原,就来自陕西科技大学。目前复制品保存于陕西省考古博物馆,作为数字化修复的代表展出。”据陕西科技大学硅酸盐质文化遗产研究院的王莹老师介绍,近年来,陕西科技大学依托硅酸盐、人工智能等学科成立了硅酸盐质文化遗产研究院,致力于用科技力量开展文物的鉴识、保护、传承、创新研究,目前该校的地下文物保护研究已从硅酸盐质文物领域拓宽到陶瓷、漆木器、青铜器等领域。

据了解,陕科大“陕西省地下文物保护利用协同创新中心”聚集了数名专家及40多名热爱文保科技的学者,组建有“有机质地下文物团队”“无机质地下文物团队”“地下文物科学解析及应用技术研究团队”“地下文物保护利用测试分析中心”四个交叉创新团队,开展了古陶瓷研究、文物健康评估、文物病害防护、3D数字修复等一系列工作。

经过多年研究,该团队开发出基于信息科学的古陶瓷多元分析识别软件,可以科学判定陶瓷样本,有效弥补了传统靠专家人为“掌眼”的不确定性;发明了一套古陶瓷制备与快速寻优方法,使烧造成本与研发时间均下降50%多;团队还先后完成“中国古代白瓷发明创造科学价值与标本库建设”“耀州窑五代天青瓷的特质分析与类比研究”等国家级科研项目,取得业界瞩目的成就。

团队不仅在文物修护、保护上发力,还可为文物做“全身体检”。近年来,团队成员还为全国各地出土的壁画、纸质文物、皮革、青铜器、丝织品等文物做过类似的文物健康评估报告,同时还致力于陶瓷、纸质、皮革等文物保护研究。

王莹介绍,目前该校正在逐步完善地下文物保护材料与技术重点实验室建设,在建成的地下文物保护材料与技术实验室基础上,搭建模拟地下文物埋藏环境的多场耦合原位劣变研究平台,聚焦地下文物劣变机理,保护材料和技术开发的相关研究。

来源:《西安日报》2022年12月28日

原文链接:epaper.xiancn.com/newxawb/pc/html/202212/28/content_134783.html

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