拼成了！騰訊AI首次模擬拼接三星堆文物

今天故事的主角是一尊銅像。

(資料圖)

就是它——來自三星堆的國寶級文物“銅獸馱跪坐人頂尊銅像”（或名“獸托頂尊跪坐銅人像”）。

在中國乃至世界范圍內首次發現，有這樣獨特的形制和繁縛裝飾的文物。

這是它剛出土的樣子。

這是它經過清理后的樣子。

可以看到，它殘缺、開裂、變形、腐蝕嚴重，很多碎片都不見了，修復難度極大。

而且這還不是一件完整的文物，這件3號坑出土的頂尊跪坐銅人像，還有一個底座，是從8號坑提取的大型立人青銅神獸，拼在一起，才是完整的銅獸馱跪坐人頂尊銅像。

理論上它們能拼到一起，但考古學家們不建議這么做。因為它經歷了3000多年的磨礪，本體很脆弱，通高都超過2米，如果做拼對實驗，有可能會對文物造成不可逆的損傷。

這是大部分出土文物所面臨的挑戰：脆弱殘缺、修復難度大，稍微不注意可能就有不可逆的損傷。截止2022年11月，四川省文物考古院新發現的三星堆6座祭祀坑共出土17000多件文物，而整個四川省從事文物保護及修復的一線人員不足200人，這也是我們國家考古界長期面臨的問題。

而且，對考古專家來說，要在殘缺的情況下通過嚴謹合理的推演和經驗判斷，還原出文物原本的樣貌，時間緊迫，任務繁重，挑戰也非常大。

大家還能有機會一睹這些國寶級文物的“真容”嗎？

我們的技術團隊說，試試看！

今年3月，騰訊SSV數字文化實驗室、騰訊 PCG ARC Lab，和四川省文物考古研究院合作，成立了聯合團隊，利用騰訊的AI智能計算分析、計算機視覺等技術，基于專業文獻，開始了首個試點文物模擬拼接工作。

今天，在四川省考古院的文物考古專家指導下，我們有了階段性的成果，這座“銅獸馱跪坐人頂尊銅像”已順利完成模擬拼接。

這是它在數字世界里的樣子。

我們能360°翻轉看它獨特的行制和精美繁復的裝飾，通過色彩還原等技術，感受它在幾千年前鑄造出來時的輝煌。

AI 是怎么做到的？

首先，“兄弟相認”。要確認這兩個不同坑的文物是否能拼到一起。

以往要靠肉眼觀察和經驗判斷，可能沒那么嚴謹，現在我們通過 AI 智能計算分析兩件文物的三維模型，提取神獸和人像接觸面的幾何特征信息，計算它倆的特征相似性，就能得出拼接的匹配度。

（匹配度高達75%，確認過“接口”，是親兄弟沒錯了）

接著，做“矯形手術”。根據幾何分析和變形的裂縫檢測和矯形算法，能把神獸和人像變形的部分矯正。

經過更多“臨床試驗”，我們希望 AI 未來就能給文物考古學家們提供可解釋、可交互的裂縫矯形和整體姿態矯形的參考，有更精確的修復依據。

然后，“查漏補缺”。根據形狀分析的對稱性補全算法，可以給專家們提供文物原貌的多種猜想參考。

比如神獸通常有對稱的兩只耳朵，所以也為這只大型立人青銅神獸，補齊了另一只耳朵。

最后，“合體”！這里要拿出課本里學過的經典圖形學的幾何拼接知識了。

通過量化數據和幾何拼接算法，快速把多個碎片拼接比對，給出合理的拼接方式。再對整體受力進行分析，判斷兩個“高個子”合在一起，怎么才能站穩不容易“平地摔”。

（有種AI在拼樂高的錯覺）

就這樣，在小小的數字世界里拼啊拼，AI 能輕松提供文物修復的可行性方案。目前，這些算法模型已經在模擬數據集上驗證并達到行業領先水平。

未來它還會進一步學習更高階技能——如何在有碎片缺失的情況下進行拼接計算。

我們還用 AI 算法，輔助進行文物病害分析。

根據三維模型，測量計算文物的裂縫長度、各橫截面數據、整體姿態和受力情況等，這樣就方便專家們在進行文物劣化病害分析時，有更量化的支撐數據。

下一步，我們和四川省考古院的聯合項目組，還會研發AI輔助考古線繪圖工具。

因為現在的考古繪圖對人工依賴度高，像三星堆有幾萬件文物等著繪圖師繪制，行業內的繪圖師又很少，會嚴重影響到考古研究報告的發布進度。

（繪圖師：畫不完，根本畫不完）

而通過深度學習，AI 就能輔助快速生成各維度的考古線繪圖。計劃先試點應用到三星堆的出土文物中，未來再逐步向全行業開放，幫助提升我國文物考古研究的工作效率。

四川省文物考古研究院院長唐飛表示：

希望我們的 AI 繼續努力學習，幫助考古學家們更好更高效地開展考古和文化研究工作。

文物，絕不是靜止的古董，它是活著的歷史。希望文物都能“恢復”它們本來的樣子，帶我們窺探那些曾經的故事。