梵蒂冈圣彼得大教堂数字孪生系统:沉浸展览、交互体验、永久保存

科技   2024-11-14 08:30   浙江  

参数君导读:梵蒂冈圣彼得大教堂的数字孪生项目由意大利工程公司Italferr负责,创建全面信息数字孪生模型,并建立监测系统以确保在2025年禧年庆典前的翻新与修复工作中对建筑的妥善保护。近日,微软、梵蒂冈与从事文化遗产数字化服务的初创公司 Iconem 合作,利用人工智能技术推出 “圣彼得大教堂” 体验项目,让人们能在网上参观这一著名宗教圣地。

“圣彼得大教堂” 体验项目为庆祝 2025 年 “禧年” 启动,旨在让全球更多人接触这座标志性建筑及艺术品。游客可通过两个 AI 驱动的沉浸式展览和交互式网站体验大教堂,官方称 “Pétros enì” 展览能给罗马 3500 万朝圣者带来难忘的现场体验,也能让 10 多亿无法前往罗马的天主教徒身临其境地感受它。

目前,访问圣彼得大教堂的 AI 版本需微软工作或学校账户,不过权限预计很快扩大。

专注数字保存的 Iconem 公司仅用一个月,借助 AI 和摄影测量技术(用二维图像创建三维模型)就创建出极为逼真的 3D 复制品。其使用超 40 万张高分辨率图像,还运用无人机、相机和激光扫描整个教堂,所有数据备份至微软的 Azure 云平台,随后打造出 “超精确的 3D 模型即数字孪生体”。AI 生成的图像利用摄影测量数据,增强了大教堂内外景视觉效果,方便游客从全球各地探索细节。

微软不仅提供 Azure 云平台,其 AI for Good 实验室还贡献先进工具,以毫米级精度优化数字孪生体,并用 AI 检测和映射如裂缝、缺失马赛克瓷砖等结构性脆弱性。梵蒂冈则监督整个合作过程,保障圣彼得大教堂作为意义重大的遗址能永久保存。

如何用数字孪生保护大教堂?

一家意大利工程公司Italferr受圣彼得大教堂(罗马天主教会负责保护大教堂的机构)委托,为其创建数字孪生。圣彼得大教堂极具历史与宗教意义,是世界室内空间最大的教堂等,每年吸引众多游客与朝圣者。Italferr利用了Bentley的iTwin平台,节省了50小时的建模时间,并提前20天完成了项目。

公司任务是精心测绘分析建筑各元素,以在2025年禧年庆典前持续进行结构监测。项目有两大目标:创建含大教堂全面信息的数字孪生模型,用数字方法及应用程序建立监测系统,保护建筑。项目开展广泛调查活动,运用地形、激光扫描、无人机航空摄影测量及地理雷达等先进测绘技术,因缺少详尽图纸,这些方法对创建结构模型至关重要。此阶段要利用点云与照片建数字模型,获取关键结构元素尺寸等信息,过程产生大量数据,到阶段结束,工程团队已获超3.1TB的数据,覆盖6.5万平方米平面面积及24万平方米垂直立面。

随后,公司内外团队用无人机飞入大教堂内部,两个月内拍超1.5万张照片,又经两个月处理数据,开发出建筑信息模型(BIM)与数字孪生副本。为管理数据等,Italferr选择Bentley系列软件,用ProjectWise搭建数据共享及协作平台,各利益相关方可访问相关数据。团队还开发出可导航3D模型,为数字孪生奠定基础,并创建能在多媒体平台共享的专用模型。

通过数字化协作,Italferr节省了大量工作时长,提前交付模型。数字孪生技术提高了数据共享效率,减少现场访问需求,能展示建筑不同状态,利于其监测维护。其还有诸多用途,能提供数字记录,为修复工作助力,也是极具价值的教育工具,在多领域应用前景广阔。

信息来源:微软携手梵蒂冈,用 AI 打造圣彼得大教堂的首个数字孪生体|罗马|知名企业_网易订阅;图片源自网络

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