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當(dāng)大數(shù)據(jù)碰上兵馬俑，文物這樣“活”起來(lái)

2024-11-11

10月29日至11月2日，第十四屆“挑戰(zhàn)杯”中國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽全國(guó)決賽，在西安交通大學(xué)興慶校區(qū)鳴鑼開(kāi)賽。本屆賽事中，涌現(xiàn)出了數(shù)個(gè)科技賦能文化保護(hù)的優(yōu)秀項(xiàng)目?？靵?lái)！讓我們跟隨“用大數(shù)據(jù)還原秦兵馬俑”的青年團(tuán)隊(duì)，一起穿越千年，感受中華文化。

北京建筑大學(xué)土木工程專業(yè)的戚正浩第一次見(jiàn)到秦兵馬俑碎片的時(shí)候，幾乎不敢相信自己的眼睛。

“那種感覺(jué)確實(shí)是很震撼，有些碎片真的很小，隨便放在一個(gè)土堆里，根本看不出有什么特殊的地方，還有一些細(xì)碎程度，真的超出了我們的想象。用考古人員的話來(lái)說(shuō)，這些就不能按幾片來(lái)算了，而是幾斤。”

當(dāng)穿越千年的秦代軍陣展現(xiàn)在世人眼前時(shí)，每個(gè)人都會(huì)為中華千年文明而感到自豪。但為了拂去秦兵馬俑千年歲月的痕跡，讓他們能夠完整清晰呈現(xiàn)在世人眼前，自1974年起，無(wú)數(shù)考古專家付出了時(shí)間和心血。

“考古人員多年來(lái)做了大量工作，積累了大量經(jīng)驗(yàn)后，對(duì)比一下紋理，就能知道碎片在哪兒。但是隨著文物修復(fù)工作的日益深入，新的問(wèn)題開(kāi)始出現(xiàn)，越來(lái)越多的碎片紋理沒(méi)有那么清晰，或者本來(lái)就沒(méi)有紋理，怎么辦？”戚正浩和團(tuán)隊(duì)成員在調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，這是阻礙修復(fù)工作進(jìn)度的堵點(diǎn)之一。

為了喚醒更多沉睡的古代文物，他們多次到秦兵馬俑考古現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展調(diào)研，前后共采集了1200塊殘片信息，建立了兵馬俑殘片數(shù)據(jù)庫(kù)。在各類算法的不斷試錯(cuò)、優(yōu)化、推翻、重建后，北京建筑大學(xué)的青年創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)用4年的時(shí)間，開(kāi)發(fā)了一種深度學(xué)習(xí)與頂峰淹沒(méi)搜索算法的點(diǎn)云拼接方法。

算法的基本原理是先固定住一個(gè)殘片，然后用另一個(gè)殘片旋轉(zhuǎn)靠近，尋找最佳拼接位置，最后以點(diǎn)云平均間距來(lái)判斷拼接結(jié)果。

戚正浩介紹，“我們的技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具備用時(shí)短、應(yīng)用范圍廣、拼接效果好的優(yōu)勢(shì)，一方面可以拼兵馬俑，另一方面它的包容性比較強(qiáng)，理論上來(lái)說(shuō)只要是需要拼接的碎片，我們這個(gè)算法都能夠拼。”

從最初的一項(xiàng)學(xué)術(shù)課題，到如今，準(zhǔn)備創(chuàng)業(yè)成立公司，戚正浩認(rèn)為，投身文旅產(chǎn)業(yè)也一樣大有可為。“我們很榮幸，能夠參與到文物保護(hù)的工作中去。無(wú)論是秦俑、漢俑、瓷器……相信我們的項(xiàng)目還能讓更多的文物‘活’起來(lái)。”

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