2024年7月，北京中轴线申遗成功，这无疑是我国文化遗产的又一重要时刻，也让文化遗产虚拟修复技术从幕后走向台前，引起了公众的广泛关注。从数字技术助力正阳桥疏渠记碑文重现，到先农坛地祇坛、万宁桥的数字复原，中轴线文物如何虚拟重生？取得了哪些成果？虚拟修复与《黑神话·悟空》中对古建筑等的复刻和再现有何不同？
本期首都科学讲堂邀请北京建筑大学测绘与城市空间信息学院教授、副院长侯妙乐，为大家揭开北京中轴线、云冈石窟、千手观音等文化遗产“虚拟重生”的秘密。
▲侯妙乐做客首都科学讲堂，为大家揭开文化遗产“虚拟重生”背后的秘密
“虚拟修复是指在计算机中基于高精度三维模型实现文化遗产历史几何形态和纹理的复原。又称为数字复原、模拟修复或数字化修复。”侯教授在讲座中详细介绍了虚拟修复的概念、依据，以及重要意义。虚拟修复不仅能实现文化遗产的保护和传承、提高修复效率和准确性、避免对原始文物造成二次损害，也在灾后重建、数字化存档方面发挥着重要作用。
那么，虚拟修复如何实现？侯教授以大足石刻千手观音虚拟修复为例，介绍了通过宏观、中观和微观的多空间尺度三维信息采集，实现了对大足石刻千手观音修复前、中、后多层级亚毫米级数据的留取；此外，基于深度学习的病害智能化提取，以及自主构建的时空信息模型，实现了数字化支撑的石窟修复。
她进一步分享了国际首例超大型文物3D打印复制工程——云冈石窟第18窟复制工程的技术路径及重要意义。“我们要实现1:1复原，那么，怎么打印出近20米高的石窟呢？我们分2000多块打印，并进行拼装，实现了文物的可移动，让文物真正‘活了起来’。”侯教授介绍道。
▲侯妙乐分享虚拟修复实际案例
你了解“中轴线上第一桥”——万宁桥的前世今生吗？虚拟修复如何助力中轴线成功申遗？活动现场，侯妙乐特意邀请学生高涔珊分享了她与中轴线的故事。什么是地祇坛？如何再现已经消失的地祇坛的历史辉煌？学生高靖贻为大家展示了地祇坛虚拟修复的视频成果。1:1 3D打印的万宁桥镇水兽走过了怎样的修复路径？学生郭梓钰分享了万宁桥及镇水兽实景三维的构建过程，指出相关工作为后续万宁桥价值传播和预防性保护修复提供了时空底座。
▲侯妙乐的学生高涔珊（左）、高靖贻（中）、郭梓钰（右）分别分享了自己参与文化遗产虚拟修复工作的心得
精彩的内容还吸引了现场观众的频频提问。如何把虚拟修复抽象的数据转化成可以理解的数据？虚拟修复的相关技术还能应用在哪些领域？侯教授一一回答了现场观众提出的问题。
▲现场观众提问
首都科学讲堂由北京市科协主办，北京科学中心承办，北京青年报社协办。2024年，首都科学讲堂继续高举首都科学文化旗帜，以北京科学中心为主阵地，广泛联动各方力量，结合前沿热点科技、重点展览展项，走进远郊区及大中小学校，走进科研院所、国家重点实验室等，努力构建多元主体共同参与的大科学文化新格局，打造首都科普亮眼“名片”，服务公民科学素质提升和北京国际科技创新中心建设，满足人民对美好生活的向往。
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