长城,是中国最广为世人所知的文明古迹。在人们的印象中,长城的雄姿可能是这样的:
航拍下宏伟壮观的长城/图片源自于网络
这样的:
航拍下宏伟壮观的长城/图片源自于网络
也可能是这样的:
航拍下宏伟壮观的长城/图片源自于网络
但实际上,长城在经历了历史风雨的冲刷之后,大部分地域的长城建筑,实际上早已残破。
残破不堪的长城表面/图片源于视频截图
残破不堪的长城表面/图片源于视频截图
而我国科学家其实一直在致力于长城的修复工作。今天我们将通过《AI你好》这部科学纪录片的片段,讲讲我国科学家是如何通过AI技术修复长城的。
位于北京怀柔的箭扣长城有一段长达744米,斜度接近直角的城墙,等待修缮。修复方案,由某人工智能团队和武汉大学共同承担。
残破不堪的长城表面/图片源于视频截图
要修复这段长城,首先需要清楚这段建筑现在的具体情况,这需要实地勘测。以往的勘测基本上基于传统测绘手段来获得缺损建筑的数据,在过去要花费大量的人力和时间。但无人机和人工智能技术的引用,彻底改变了这种状况!
拍摄测量
无人机可以多次往返,反复勘测拍摄测量。此次采用的无人机,可以高效精准的捕捉数据,能够在各种恶劣条件下近距离测绘,最终获取高分辨率图像。
无人机飞行测量拍摄/图片源于视频截图
而科学家则选取其中最有效的图像。
科学家正在选取有效数据/图片源于视频截图
三维模型
通过无人机对箭扣长城进行的全角度高精度图像采集,这段长城的三维模型,完整的在计算机中建立起来。简单来说,就是把这段长城从实物,变成了三维图像。
电脑建模动图/图片源于视频截图
识别缺损
接下来,人工智能技术将进行自动化缺损检测。也就是让计算机去识别3D场景中的各种缺失部分。例如长城上缺掉的一砖一瓦,甚至是一条裂缝,都将被人工智能捕捉到。而这种技术,称之为“人工智能3D对抗生成网络”。
识别缺失部分并提出修缮意见/图片源于视频截图
虚拟修复
当一段长城的损毁部位识别出来后,人工智能技术就会进行数字化的虚拟修复。通俗的说,就是在损毁的模型上生成3D的修复效果和砖墙纹理,从而获得一个修复过后的样子。与此同时也就形成一个完整的人工智能文物修缮与保护方案。至此,修复方案就完成了最基础的和最重要的工作。
进行3D修复/图片源于视频截图
前人创造出了世界文明,也在成就了世界。人工智能技术的加入,传承世界奇迹,AI就像是一把钥匙不论时间过去多久,人们依旧能够回头打开前人留下的那些珍贵的文化记忆与文明宝藏。