永续的时间里(li)，建筑(zhu)的生命周(zhou)期在不断修缮维护的过程(cheng)中得到延长，而这(zhe)些“凝固的史诗”除(chu)了历史、工艺、美学与(yu)文化多样性的综合价值外，现(xian)在又增加了高新科技的维度。
4月26日，由联想集团携手清华大(da)学建筑(zhu)学院(yuan)共同开发、捐赠(zeng)给应县木塔景区使用的 “智慧应县木塔”方案(an)首次亮相。屹立千年的木构奇观与(yu)最新的空间计算AIGC组合技术碰撞出独(du)特的火花。
应县木塔是世界上现(xian)存唯一最古老、高大(da)的纯木结构楼阁式建筑(zhu)，近千年历史中受地震、风雨、战乱(luan)等因素带来逐渐累积的损(sun)伤，其内结构出现(xian)变形，承载力大(da)为降低，游客已无法登塔参观。
AIGC则是指(zhi)由AI自动创作(zuo)生成的内容（AI Generated Content），即(ji)AI接(jie)收到人下达的任务指(zhi)令(ling)，通过处理人的自然语言自动生成图片、视频(pin)、音频(pin)等，ChatGPT、Midjourney都是技术代表(biao)作(zuo)。
“以(yi)前我们的文物保护都是手工建模，业界第一次提出用神经辐射场技术来做三维重建，全(quan)球首篇论文诞生在2020年，联想迅速引入了神经辐射场相关的技术，和清华大(da)学一起探索如何(he)用最新的空间计算来对木塔进行建模。”联想集团副总裁、联想上海研究院(yuan)院(yuan)长毛世杰对华尔街见闻表(biao)示。
在数字世界中，一座“木塔孪生体”是联想“新IT，新文遗(yi)”战略的标杆作(zuo)品之一，也成为技术赋能可持续发展(zhan)的一种(zhong)全(quan)新尝试。
数字修复：10小时，1500万面片
《应县木塔》一书中对有过记载的木塔修理 历史做过整理与(yu)统计，自木塔建成至1949年前共经历过六次大(da)修理，平(ping)均150年大(da)修一次。
自90年代中期应县木塔的修复工作(zuo)正式提上议(yi)程(cheng)，木塔保护与(yu)修复方案(an)便成为古建筑(zhu)研究的焦点。各种(zhong)修缮方案(an)包括局部修补、落架大(da)修、全(quan)支撑(cheng)方案(an)、拆解式修补等莫衷一是。
清华大(da)学建筑(zhu)学院(yuan)建筑(zhu)历史与(yu)文物建筑(zhu)保护研究所所长刘畅对华尔街见闻坦言，应县木塔保护存在三大(da)门(men)槛，“首先是大(da)量的前期准备，资(zi)金投入、队伍(wu)搭建、课题设置，非常困难，第二是对本体的认识，还需要更多头脑(nao)的加入，第三就是广泛收集新技术。”
此(ci)次“智慧应县木塔”正是提供了一种(zhong)AI话语体系下突围式的解决方案(an)。
“过去两年，我们每一次来到这(zhe)里(li)都和传统修复工作(zuo)不一样，以(yi)前是模型工程(cheng)师来，我们是无人机来，摄(she)像头来，雷达相机来，使用各种(zhong)各样新型的无损(sun)伤探测手段采(cai)集图像。”毛世杰告诉华尔街见闻，研发过程(cheng)中，项目累积运用基础素材超(chao)过1500万面片，完成近6万行unity编程(cheng)，渲染模型达4.2G。
如果用传统技术描绘临(lin)摹，处理海量的木塔各角度照(zhao)片的基础分析素材将会(hui)耗费(fei)巨大(da)的人力、物力，而联想创新性地借助人工智能（AI）、神经辐射场（NeRF）技术、扩展(zhan)现(xian)实（XR）技术的组合，大(da)大(da)提高了工作(zuo)效率。
毛世杰对华尔街见闻解释道(dao)，AIGC技术的全(quan)球第一篇论文出现(xian)在2020年，目标是构建一个数字世界，在此(ci)之后(hou)联想就开始投入研发该技术。
“中间所产生的深度混合渲染的模型其实是不能够直接(jie)使用的，和传统构建的三维模型本质上不一样，是一种(zhong)神经网络的模型，所以(yi)技术上有很多问题要解决，需要把它跟传统模型进行混合渲染，包括这(zhe)些模型之间互相进行拼接(jie)等等，这(zhe)些都是除(chu)了算法本身以(yi)外所需要解决的问题。”毛世杰表(biao)示。
据悉，在使用雷达相机、RGB Camera、360Camera采(cai)集木塔内部的数据后(hou)，剩(sheng)下的全(quan)部数据依(yi)靠人工智能算法计算，用10个小时就恢(hui)复成了一个三维模型。
清华大(da)学建筑(zhu)学院(yuan)则负(fu)责开展(zhan)木塔内部木质结构的建模工作(zuo)，并通过结构参数研究打造(zao)木塔参数数据库；同时将研究成果转化为木塔的展(zhan)示和科普内容，创作(zuo)虚拟体验(yan)的脚本。
最终“智慧应县木塔”体验(yan)应用还原复刻木塔一至五层5大(da)探索场景，涵盖对话梁思成、捡(jian)拾AR道(dao)具等7大(da)交互设计，以(yi)及佛像藏经、礼佛盛景等11处大(da)型动画特效。
信(xin)息(xi)传承：技术赋能的“第四(si)阶段”
一位(wei)建筑(zhu)美学研究者分析称，《威尼斯宪(xian)章》中肯(ken)定了建筑(zhu)作(zuo)为“历史与(yu)时代见证者”的身份，为保证建筑(zhu)的现(xian)状与(yu)安全(quan)为主，提倡不对建筑(zhu)形式做任意改动，而是让其像标本一样植根于历史，传承于后(hou)世并成为全(quan)人类永恒的财富(fu)，然而这(zhe)种(zhong)“冷冻式”的传承方法，更多体现(xian)了以(yi)砖(zhuan)石、混凝土为主要材料的西方建筑(zhu)的保护视角，《奈良原真性文件中》指(zhi)出了建筑(zhu)遗(yi)产是历史文化信(xin)息(xi)承载者，提升了对“标本”以(yi)外的整体信(xin)息(xi)的关注，更适用于以(yi)木架构体系为主的东方建筑(zhu)保护的语境。
以(yi)AI赋能智慧应县木塔是联想基于“端(duan)–边–云–网–智”的新IT技术架构所构建的“新IT 新文遗(yi)”的数字化保护新范(fan)式，是在数字世界中延展(zhan)了建筑(zhu)遗(yi)产整体信(xin)息(xi)的生命周(zhou)期。
华尔街见闻了解到，目前联想集团空间计算AIGC技术分为三个核心阶段：第一阶段是启用最新一代无人机设备和360°相机等多种(zhong)采(cai)集设备，环(huan)绕木塔进行全(quan)景式扫描拍摄(she)，完成木塔内外数千张图像数据的采(cai)集，积累一定量基础素材；
第二阶段是利用AI技术，分析和处理收集到的基础素材数据，并通过深度学习和神经网络训练其对三维空间信(xin)息(xi)的智能感知和理解，构建出高度仿真的三维场景，快(kuai)速且精确地重现(xian)建筑(zhu)物的细节；
第三阶段则是利用XR技术，将生成的三维模型与(yu)真实世界或虚拟世界进行无缝(feng)连接(jie)，通过碎片化信(xin)息(xi)的整合和重构，实现(xian)三维模型在不同场景下的灵(ling)活应用和交互。
而业内人士的技术期待可能标记了未来赋能的“第四(si)阶段”。
“针对数字技术来支撑(cheng)文物保护，最重要的其实是解决信(xin)息(xi)提取，为研究做基础支撑(cheng)的作(zuo)用。以(yi)木塔为例，木塔的很多信(xin)息(xi)虽然经过了持续不断的手工测绘、三维扫描、全(quan)站仪的测绘，但还有一些信(xin)息(xi)是未知的。”山西省古建筑(zhu)与(yu)彩塑壁画保护研究院(yuan)副院(yuan)长王(wang)小龙对华尔街见闻表(biao)示，作(zuo)为研究者，更希望未来不管是通过大(da)数据AI的算法，还是更精细化的测绘技术来提高对木塔真正的认知。
“包括对它的尺度认知，甚至可能是从现(xian)有尺度的认知推向它原始设计尺度，还有不同阶段尺度的认知，还有对它病害的认知，比如木材的腐朽面积是多大(da)？腐朽程(cheng)度是多深？如果数字技术能为我们直接(jie)提取这(zhe)些信(xin)息(xi)，后(hou)续的保护工作(zuo)就有的放矢。”他(ta)这(zhe)样分析道(dao)。
而在刘畅的畅想里(li)，期待未来AIGC技术可以(yi)为木塔“画骨”，“文物保护专业不仅需要看到一个人的面部长相，还要看到内部的骨骼，甚至里(li)边的神经、肌肉的分布。数学，不但能够实现(xian)AIGC，还能够实现(xian)不同数据之间的桥梁作(zuo)用。所以(yi)在文保专业看来，AIGC现(xian)在是画皮，但未来希望它能够画肉、画骨，希望和其他(ta)的数据媒介进行勾连。”
据悉，在已有数据档(dang)案(an)的基础上，此(ci)次应县木塔项目还结合AI技术新增了多项尝试。例如以(yi)AI与(yu)AR技术辅助现(xian)场勘察，通过远程(cheng)操作(zuo)在虚拟空间中查看建筑(zhu)基本情况和有效数据信(xin)息(xi)，辅助完成相关研究等。