佛宮寺釋迦塔又名應(yīng)縣木塔，塔上有百年歷史的著名書(shū)法家和皇帝題寫的匾額。 朱興鑫 攝

人工智能正用于保護(hù)位于山西省的這座歷經(jīng)968年歲月洗禮的中國(guó)最古老、最高大的木塔。

這項(xiàng)技術(shù)正被用于加深對(duì)67米高的釋迦塔的了解，使其隨著時(shí)間推移的狀態(tài)變得可視化，并為修復(fù)工作做準(zhǔn)備。

人工智能不僅有助于保護(hù)釋迦塔，還能通過(guò)展示其重要的建筑、歷史和宗教價(jià)值來(lái)提升游客體驗(yàn)。

該塔建于遼代（916-1125年）1056年，純木結(jié)構(gòu)、無(wú)釘無(wú)鉚。經(jīng)歷了天災(zāi)人禍，如今依然屹立不倒。秘密就在于其具有無(wú)數(shù)復(fù)雜的榫卯結(jié)構(gòu)。

木塔有20層樓那么高，底座直徑約30米，實(shí)在是一項(xiàng)了不起的建筑壯舉。

為了保護(hù)木塔，除一層外，塔內(nèi)其他區(qū)域已不對(duì)外開(kāi)放。不過(guò)，人工智能技術(shù)可以讓游客通過(guò)三維動(dòng)畫了解整座木塔。

1933年，著名建筑師梁思成第一次參觀這座木塔時(shí)，就被木塔錯(cuò)綜復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和巧妙的設(shè)計(jì)所折服。他對(duì)木塔進(jìn)行了細(xì)致的測(cè)量、勘察和記錄，并將其珍貴文物介紹給了中國(guó)和世界。

釋迦塔內(nèi)保存完好的佛像。 朱興鑫 攝

在應(yīng)縣，釋迦塔是幾百年來(lái)最顯眼的地標(biāo)，但隨著時(shí)間的推移，塔身出現(xiàn)了輕微傾斜。

63歲的木匠趙玉山在少年時(shí)第一次見(jiàn)到木塔就被震撼了，此后他將大半生的精力都投入到了仿制這座塔的工作中。他用傳統(tǒng)的建造方法制作出了許多不同比例的微縮應(yīng)縣木塔，目前正在制作一座8米高的木塔。

木塔呈八角形結(jié)構(gòu)，共有九層，包括四個(gè)暗層和五個(gè)主樓層。每層的佛像和壁畫都是遼代的作品。

“當(dāng)?shù)厝苏J(rèn)為這座塔是由魯班（傳說(shuō)中中國(guó)春秋時(shí)期的木匠大師）建造的。”應(yīng)縣一位李姓居民說(shuō)。

他說(shuō)，由于木塔在過(guò)去幾年中傾斜程度增加，修復(fù)的需求變得更加迫切。

4月，山西應(yīng)縣木塔前，一名工作人員使用虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備體驗(yàn)“攀爬”釋迦塔。 朱興鑫 攝

高科技保護(hù)

今年4月，中國(guó)科技公司聯(lián)想集團(tuán)和清華大學(xué)建筑學(xué)院共同發(fā)布了一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)程序，對(duì)木塔進(jìn)行了重建。

戴上虛擬現(xiàn)實(shí)眼鏡，游客可以體驗(yàn)登上木塔探索內(nèi)部的感覺(jué)。

該項(xiàng)目已捐贈(zèng)給縣政府，成為數(shù)字博物館的一部分。

去年2月，建筑學(xué)院開(kāi)始對(duì)木塔內(nèi)部的木結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模工作，通過(guò)結(jié)構(gòu)研究建立參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)。

與此同時(shí)，聯(lián)想集團(tuán)利用其人工智能生成的空間計(jì)算技術(shù)，結(jié)合人工智能、神經(jīng)輻射場(chǎng)技術(shù)和擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)，構(gòu)建了數(shù)字“孿生”木塔。

除了惠及游客，這些技術(shù)還為再現(xiàn)木塔的完整結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

聯(lián)想集團(tuán)副總裁、聯(lián)想研究院上海分院院長(zhǎng)毛世杰表示，該項(xiàng)目運(yùn)用了最前沿的人工智能生成內(nèi)容（AIGC）技術(shù)，在10小時(shí)內(nèi)迅速完成了木塔的數(shù)字化重建。

他說(shuō)：“如果使用傳統(tǒng)方法，這項(xiàng)任務(wù)需要花費(fèi)數(shù)月時(shí)間。”

毛世杰表示，通過(guò)將人工智能算法與無(wú)人機(jī)和雷達(dá)攝像機(jī)收集的數(shù)據(jù)相結(jié)合，就可以準(zhǔn)確地再現(xiàn)木塔的復(fù)雜細(xì)節(jié)。

航拍山西應(yīng)縣木塔—佛宮寺釋迦塔。朱興鑫 攝

清華大學(xué)教授劉暢強(qiáng)調(diào)了從不同角度充分了解木塔對(duì)指導(dǎo)有效修復(fù)的重要性。

他說(shuō)，揭示木塔的歷史變遷并預(yù)測(cè)其未來(lái)狀態(tài)是保護(hù)過(guò)程中的關(guān)鍵步驟。

劉暢教授希望利用收集到的數(shù)據(jù)，分析和推斷木塔在不同時(shí)期的面貌。

他說(shuō)：“我可以看到木塔隨著時(shí)間的推移被壓縮和改變了多少。”

劉暢希望通過(guò)揭示木塔在不同歷史階段的面貌，推測(cè)木塔在特定時(shí)期的樣子，例如中國(guó)著名建筑師梁思成在20世紀(jì)30年代看到木塔時(shí)的樣子，以及宋代（960-1279年）、金代（1115-1234年）和元代（1271-1368年）的樣子。

他說(shuō)：“通過(guò)調(diào)整參數(shù)和模擬100多年后木材可能發(fā)生的變化，甚至有可能預(yù)測(cè)木塔未來(lái)的樣子。保護(hù)或是修復(fù)的第一步就是深入了解木塔。”

他說(shuō)，木塔傾斜，說(shuō)明它“生病”了，要“治好”它，首先要找到“醫(yī)院”。

在談到保護(hù)木塔所面臨的挑戰(zhàn)時(shí)，劉暢強(qiáng)調(diào)需要精心準(zhǔn)備、全面了解佛塔的狀況，并采用創(chuàng)新技術(shù)來(lái)推動(dòng)保護(hù)工作。

山西省古建筑與彩塑壁畫保護(hù)研究院副院長(zhǎng)王小龍希望通過(guò)人工智能和大數(shù)據(jù)等技術(shù)，收集更多有關(guān)木塔的信息，如建筑的原始設(shè)計(jì)、材料退化等。

劉暢說(shuō)：“我們專家有責(zé)任保護(hù)甚至修復(fù)木塔，這樣可以讓更多人看到、欣賞這個(gè)杰作。” （記者 羅望舒 朱興鑫 編譯 孫玖龍｜中國(guó)日?qǐng)?bào)山西記者站）

原文見(jiàn)2024年7月15日《中國(guó)日?qǐng)?bào)》六版整版英文鏈接：https://global.chinadaily.com.cn/a/202407/15/WS66946120a31095c51c50dfa0.html