近日,中國文物保護基金會與英特爾公司在北京慕田峪長城共同宣布,將運用英特爾AI人工智能技術和無人機技術,通過高清圖像、數據和3D建模,以前所未有的方式來保護長城。這也是無人機精準3D建模技術,第一次應用于中國的文物保護項目。
長城是世界上體量和規模最大的線性文化遺產,是中國首批列入《世界遺產名錄》的文化遺產。作為萬里長城最著名的險段之一,北京箭扣長城自然風化嚴重,修繕和保護迫在眉睫。然而因其大多位于險峰斷崖之上,周邊草木茂密,修繕人員想到達施工現場十分艱難,傳統手段所進行的勘察、修繕和維護困難重重。
英特爾無人機事業部副總裁兼總經理阿尼爾·南都里(Anil Nanduri)介紹,此次科技保護長城的主要步驟是:一、使用無人機對城墻進行檢測與航拍——尤其是施工人員難以到達的地段,獲取高分辨率圖像,進行清晰準確的3D建模,幫助文保人員全面了解長城現狀;二、采用可擴展平臺的處理器,快速分析處理無人機采集到的數據,判斷出需要被修繕的墻面裂痕和磚瓦缺失;三、人工智能算法對采集到的數據進行分析、處理以及虛擬重建,為修繕維護提供指導,并為以后的工作提供預測數據。
中國文物保護基金會理事長勵小捷表示,箭扣長城的修復將從2018年6月底正式開工,預計一年完成,“這只是階段性合作,未來的合作將是長期的”。
“人工智能只有實現應用的突破,才能彰顯其巨大的社會價值。”英特爾公司全球品牌營銷副總裁艾莉森·格里芬(Alyson Griffin)說,用于長城修繕保護的無人機,并不是面向普通消費者的型號,而是為了遠程及精密檢測所專門設計的,能夠精確到厘米甚至毫米級別,“與此同時,使用人工智能算法對數據進行分析,并作出預測”。
格里芬解釋,所謂“預測”,即進行高清3D掃描建模,“處于殘破狀態的長城,用不同的模式修復后,各是什么樣子,就可以在修繕前進行選擇”。“對長城掃描所產生的數據會貢獻給中國文物保護基金會,以及施工單位。同時,雙方會遵照規定,凡是涉及GPS定位的數據不會流失到中國境外。”格里芬說。
至于無人機的安全性問題,格里芬請大家放心:“通常影響無人機作業的最大因素是風。參與長城保護的所有無人機的操作人員,都配備了相關執照,在合適的時候才會讓無人機飛起來;再者,無人機本身也有編程,遇到特殊情況會自動回到設定的位置。”
勵小捷告訴中國青年報·中青在線記者,長城保護的難題,一在于材料,“文物保護堅持‘原材料、原形制、原工藝、原做法’,長城修繕的原材料是砂漿白灰。然而像慕田峪長城,每年有120萬游客,如果只用砂漿白灰,當年修的就又踩‘酥’了;二在于理念,長城既是文物,也是景觀,作為文物,要修舊如舊,最小人工干預;作為景觀,要保持它經歷歷史滄桑后的風貌。所以,哪些要修復,哪些讓它殘破著,有的植被如果不影響長城的結構,已經構成了古長城的景觀,是不是就讓它長著,這些都在探索當中”。
“很多人接受了八達嶺長城的形式,認為那就是長城維修的樣本,但其實它的人工干預過多,等于又修了個長城,山海關也是如此。這只能說是模式之一,有的地方需要這樣,但不能用八達嶺和山海關的模式來維修全中國的長城。”勵小捷說,無人機精準3D建模技術,為我們在修繕前提供了不同模式的選擇。
格里芬介紹,2017年,英特爾提供的人工智能和無人機技術,曾用于追蹤分析鯨魚健康和海洋環境,保護海洋系統,還用于追蹤北極熊群體。另外在德國,無人機曾對一座15世紀的大教堂開展了相關檢測和修復的工作,“這個項目和長城有相似之處,無人機在教堂內外都有應用(教堂內部非常高),可以將相關經驗運用到長城修復的項目當中來”。
國家文物局文保司副巡視員辛瀘江表示,當前科技創新在文物事業發展中已經占據了顯著位置,充分應用云計算、大數據、“互聯網+”、人工智能等現代技術推動文物保護與現代科技融合創新,是提升文物事業水平的必由之路。
2018年夏天,去箭扣長城探險的小伙伴們,或許就能遇見那些神奇的無人機,科技為文物保護插上翅膀,原來不僅是一句比喻。