空間計算AIGC組合技術，如何還原千年古塔？

4月26日，由山西省朔州市應縣人民政府、聯想集團和清華大學建築學院共同主辦的“新IT，新文遺：應縣木塔數字新篇啓幕暨清華大學建築學院x聯想集團AI賦能智慧木塔成果發佈會”在應縣木塔景區舉辦。

會上，由聯想集團攜手清華大學建築學院共同開發、捐贈給應縣木塔景區使用的“智慧應縣木塔”方案首度亮相。作為“新IT，新文遺：AI賦能智慧應縣木塔”項目的重要技術成果，“智慧應縣木塔”應用的開發歷時一年多，由清華大學建築學院提供學術支持，基於聯想集團的空間計算AIGC組合技術研發構建，技術成果與應縣本地共享，將為促進當地文化遺產傳承與文旅發展提供長期支持。

新IT，新文遺：應縣木塔數字新篇啓幕活動現場

作為世界上現存最高大、最古老的純木結構樓閣式建築，應縣木塔憑藉獨特的設計、結構與施工，屹立近千年而不倒，是舉世聞名的中國古建築文化遺產。但由於歷史上受地震、風雨、戰亂等因素帶來的損傷逐漸累積，文遺保護任務日益緊迫，目前遊客也已無法登塔參觀。着眼於現實痛點，2023年2月，聯想集團攜手清華大學建築學院開啓“新IT，新文遺：AI賦能智慧應縣木塔”項目，以新興技術賦能文化遺產保護工作。

其中，清華大學建築學院充分發揮自身的研究優勢，開展木塔內部木質結構的建模工作，並通過結構參數研究打造木塔參數數據庫；同時，將研究成果轉化為木塔的展示和科普內容，創作虛擬體驗的腳本。

聯想集團則發揮自身技術創新優勢，以空間計算AIGC組合技術，即結合人工智能（AI）、神經輻射場（NeRF）技術以及擴展現實（XR）技術，為應縣木塔構建數字世界中“木塔孿生體”，為還原木塔完整構造與細節提供有力的技術支持。

研發過程中，項目累積運用基礎素材超過1500萬面片，完成近6萬行unity編程，渲染模型達4.2G。最終，“智慧應縣木塔”體驗應用還原復刻木塔一至五層5大探索場景，涵蓋對話梁思成、撿拾AR道具等7大交互設計，以及佛像藏經、禮佛盛景等11處大型動畫特效。

在文遺活化利用方面，“智慧應縣木塔”實現了模擬登塔、藝術還原、古今融合三大突破。在景區已暫停登塔參觀的背景下，“智慧應縣木塔”通過VR設備模擬登塔，儘可能保障遊客的遊覽體驗。在尊重史實資料展開設計的基礎上，“智慧應縣木塔”以藝術與寫實融合的方式，在元宇宙中還原了千年木塔的內外景象。同時，在“智慧應縣木塔”中，體驗者還可以在梁思成、老僧等NPC（非玩家角色）的帶領下游覽木塔，通過點擊翻閲相冊日記、打卡同款測量視角、模擬地震與受擊等虛實結合的沉浸式交互體驗，瞭解木塔的前世今生。

在創新保護路徑方面，“智慧應縣木塔”方案以新工具迎戰舊挑戰。應縣木塔屹立近千年而不倒，但同時保護面臨的挑戰也十分嚴峻。因此，儘快紮實做好木塔的數字化保護工作，為木塔留存數字化檔案是必要且重要的課題。此次，“智慧應縣木塔”項目為木塔建立起了可視化數字資訊檔案，也為日後保護工作的開展提供了數據框架支持。

與此同時，項目還結合AI技術新增了多項交互式創新嘗試，如以AI與AR技術輔助現場勘察。下一步，聯想集團還將嘗試利用大模型進行專業訓練，打造“智慧守塔人”AI助教，在古建人才培養、木塔研究傳承等方面展開更多創新探索。

聯想集團副總裁、聯想研究院上海分院院長毛世傑

清華大學建築學院建築歷史與文物建築保護研究所所長劉暢表示，與聯想集團攜手打造“智慧應縣木塔”項目，不光是希望運用新的技術記錄和理解這座古建築，更是希望能夠探索未來保護木塔的更多可能性。“有了‘聯想’的翅膀，讓我們能夠穿越古今，在歷史長河中，在保護木塔的事業中，真正發揮我們的力量。”

“這是聯想空間計算AIGC技術首次應用於文化遺產保護的嘗試，不僅具有領先的行業實驗價值和示範意義，更重要的是，它開啓了科技與應縣文旅融合的新篇章。通過這個項目，我們希望讓更多人能夠身臨其境地感受應縣木塔的魅力，也為應縣數字文旅的發展注入了新的活力。”聯想集團副總裁、聯想研究院上海分院院長毛世傑在發佈會現場詳細介紹了本次合作項目的成果，並表示：“我們相信，隨着空間計算AIGC技術的不斷發展和完善，它將在更多領域得到應用，為我們的生活帶來更多便利和驚喜。聯想研究院也將繼續致力於科技創新，為推動數字文旅的發展貢獻更多力量。”

文化遺產是歷史留給人類的財富。近年來，我國文化遺產保護傳承工作取得了歷史性成就，“以用促保”成為關注焦點。而“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要明確提出“實施文化產業數字化戰略”，重視程度日益增強。自山西省全面推進文化遺產活化利用，啓動文物數字化保護工程以來，已實施雲岡石窟、佛光寺、永樂宮等145處重點文物保護單位、21家博物館館藏珍貴文物的數字化保護。

此次“智慧應縣木塔”項目，也是聯想集團探索新興技術落地不同領域更多可能的一次嘗試。早在2015年，聯想集團就開始XR設備的研發，目前已經推出自研產品聯想晨星AR眼鏡、AR內容編輯器和AR展示工具等，並結合用户場景推出遠程協作、智能巡檢、實操培訓、展覽展示等與XR技術深度融合的方案。下一步，聯想集團將繼續堅持AI普惠，在城市規劃、自動駕駛、自然資源管理、文化旅遊等多元領域落地實踐，探索空間計算AIGC技術更加廣闊的應用未來。