智東西（公眾號：zhidxcom）
作者 | 云鵬
編輯 | 心緣
智東西2月22日消息，昨日聯想集團與清華大學建筑學院聯合舉辦了“古建筑保護的數智化轉型與元宇宙構建研究”研討會，會后智東西與聯想集團副總裁、聯想上海研究院院長毛世杰以及文化遺產保護領域的專家學者進行了深入交流，深度探討了數智化技術如何賦能古建筑保護。
▲聯想集團副總裁、聯想上海研究院院長毛世杰
會上，聯想集團正式啟動了他們與清華大學建筑學院“新IT，新文遺：智慧應縣木塔”（后文簡稱木塔保護項目）的合作，并分享了山西應縣木塔的數字化保護新思路，為文化遺產保護事業的轉型升級探索了更多可能。
▲參與研討會的嘉賓
一、千年木塔在數字世界“重生”，三維重建、云渲染技術挑大梁
作為世界上現存最高大、最古老的純木結構樓閣式建筑，應縣木塔憑借獨特的設計、結構與施工，屹立近千年而不倒。但受地震、風雨、戰亂等因素的影響，木塔損傷逐漸累積，保護任務日益嚴峻。而受限于結構現狀復雜、零部件數量龐大等原因，應縣木塔的修繕工作始終面臨較大挑戰。
針對這些現實痛點，木塔保護項目計劃從三維數據采集、三維模型重建、數字孿生體參數研究等方面，為應縣木塔打造全生命周期的數字化保護方案。其中，清華大學建筑學院將開展木塔內部木質結構的建模工作，并進行結構參數研究，逐步形成參數數據庫。聯想集團則將借助融合型技術手段，為應縣木塔構建數字世界中“木塔孿生體”，復刻擬真木塔三維模型，還原木塔3D場景的完整細節，為古建筑研究、保護與傳播提供新IT技術支持。
具體來看，聯想集團將主要應用包含了三維重建、云渲染技術的數智化解決方案賦能應縣木塔的智慧保護工作。
首先在三維重建技術方面，聯想集團將利用在三維計算機視覺方面的優勢，采用基于計算機視覺算法的包括最新的NeRF等三維重建技術，通過快速高效的現場掃描來構建和復刻1:1高擬真木塔三維模型。
隨后，通過聯想集團的數字虛擬平臺將木塔三維模型及其相關的專業建筑演變機理和知識在虛擬空間以3D的方式展現出來。普通大眾可通過XR眼鏡或者手機在虛擬空間中身臨其境的感受和學習木塔建筑文化。
此外，聯想集團將通過以云計算技術為基礎的在線渲染技術，使渲染工作全部放在云端服務器中運行，由云端服務器將場景渲染為視頻音頻流，壓縮編碼后通過網絡傳輸給客戶終端。該技術使終端的客戶端無需擁有強大的圖形運算與數據處理能力，僅需擁有基本的流媒體播放與獲取終端輸入指令并發送給云端服務器的能力即可。這項技術的應用使圖形處理與數據運算能力相對有限的輕量級設備也能體驗高質量的渲染畫面。
最終，項目預期將在虛擬空間中為大家呈現出一個擁有3D高質量渲染畫面、多場景細節、毫秒級延時交互體驗的應縣木塔1:1數字復刻版。同時，聯想集團還將協助保留木塔測繪的原始數據為多方專家對木塔的后續研究及保護工作提供支持。
合作雙方對于這座“元宇宙應縣木塔”的預期是很高的。首先，在云渲染平臺層通過對硬件資源進行虛擬化實現靈活的資源調度，GPU虛擬化可以根據用戶的需求，進行動態資源分配，支撐多路并發渲染請求。
其次，通過云渲染平臺異步幀編碼和傳輸技術，實現高效的渲染結果壓縮編碼和推送，縮減云渲染的響應時間，使客戶端交互延時控制在毫秒級，提供更加流暢的交互體驗。
另外，利用云計算技術可以在云端實現超大規模、高質量3D場景實時渲染，結合5G高帶寬、低延時網絡設施將渲染好的3D內容實時流式傳輸到AR/VR設備上，最終在終端設備上呈現3D場景的完整細節。
最后，在實現對應縣木塔進行1:1建模復刻的基礎上，聯想集團會保留多維數據為后續專家研究和文物保護工作提供準確數據支持。
二、文化遺產保護進入“數智時代”，“元宇宙”技術帶來新思路
元宇宙概念的火熱，離不開產業數智化的加速，談及數智化技術支持古建筑保護，清華大學建筑歷史與文物建筑保護研究所所長劉暢說道：“技術及平臺的支持可以幫助我們更好地形成對于古建筑的認知，將片段化的文物保護信息編撰成系統化的知識網絡，方便信息的查詢與獲取。同時，通過綜合利用多種科技手段，我們能夠盡可能地‘走進歷史’，積累并學習歷史環境信息，不斷挖掘古建筑的價值，完成文化遺產保護的時代使命。”
▲清華大學建筑歷史與文物建筑保護研究所所長劉暢
聯想集團副總裁、聯想上海研究院院長毛世杰也分享了他對科技構筑文遺數字化保護新生態的見解。他認為，在“產、學、研”積極聯動的數智化新生態下，“新IT，新文遺：應縣木塔智慧保護”項目既扎根于清華大學建筑學院的專業研究積累和實力，又結合了聯想集團的數智化技術，為文化遺產保護探索了新范式、新思路。未來，聯想集團還會通過技術上的創新突破來推動中國文化遺產保護的轉型升級。
在討論會上，北京冬奧會張家口賽區的總設計師、清華大學建筑學院院長張利結合自身經歷和學術洞察，分享了虛擬現實等前沿技術對于延續文化遺產的重要作用。在他看來，歷史文化遺產保護工作經常會遇到現實挑戰，借助虛擬現實技術和可穿戴設備，我們可以在沉浸式的環境中模擬建筑空間，獲得數據反饋，從而對文化遺產體驗進行更好地預測。
▲北京冬奧會張家口賽區的總設計師、清華大學建筑學院院長張利
結語：應縣木塔復刻背后，數智化技術賦能產業加速
如今，數字技術在助力文化遺產的保護與活化方面成果顯著，“文化新基建”已成為國家級戰略，文化遺產保護事業正逐步形成“文遺+科技”融合發展的嶄新局面，此次聯想集團與清華大學建筑學院的合作正是這一戰略的現實版呈現。
未來產業數智化仍會持續提速，XR、機器人、汽車等新興領域必然會涌現出更多新技術，而這些新技術與各行各業的結合，必然會碰撞出更多火花，而這種結合，也少不了如聯想集團這樣的科技巨頭貢獻出自己的一份力量。
