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【武汉大学城市设计学院研究生《大师哲思》课程第三讲】李德仁院士:让文化遗产在数字空间中永生——以“一带一路”为例

发布人:    日期: 2024-10-02 12:10    阅读

开课仪式

2024年9月28日晚18:30,武汉大学城市设计学院《大师哲思》课程第三讲在专教楼报告厅正式开启。中国科学院院士、中国工程院院士李德仁教授担任本次课程的主讲嘉宾,武汉大学城市设计学院党委书记张文军、副书记余亮,副院长黄敏、武静,各系主要负责同志及教师代表,以及多位校外专家学者受邀出席,本次课程由武汉大学城市设计学院副院长武静主持。

武静副院长介绍主讲人李德仁院士的基本情况

张文军书记向李德仁院士颁发《大师哲思》课程纪念牌

第三讲内容

李德仁院士讲座的主题为“让文化遗产在数字空间中永生——以’一带一路’为例”。

阐述了文化遗产保护的需求、现状与问题,提出数字文化遗产保护的目标与愿景,以数字敦煌、数字云冈等文化遗产保护项目为例,介绍武汉大学团队在数字文化遗产保护领域的创新研究与成果。

李德仁院士介绍讲座的主题和内容

前言部分

首先,李德仁院士提出在保护的基础上活化文化遗产,让中华文明同世界各国人民创造的丰富多彩的文明一道,为人类提供正确的精神指引和强大的精神动力,维护国家文化安全刻不容缓的重大需求。

接着阐述了文化遗产分布广泛、生存环境受到严重威胁的现状和问题,提出利用最新的测量、遥感、计算机视觉、AI、VR/AR、云计算等技术手段重建数字文化遗产,让文化遗产在数字空间永生的美好愿景。

讲座的第一部分:数字敦煌莫高窟

李德仁院士介绍的第一个文化遗产保护项目是敦煌莫高窟,通过天地一体化数字化存档方法,实现了洞窟空间分析、崖壁变形监测、文物色彩还原、壁画断代等功能应用,采用无人机倾斜摄影、地面激光扫描仪、数码相机、立体相机等多种图像采集方式,突破了几何与纹理重建、洞窟内复杂空间关系的构建、周期性和系统性测量崖体、壁画多元复配颜料的劣化激励及色彩反演等诸多技术难点。

李德仁院士介绍数字敦煌莫高窟项目

讲座的第二部分:香港数字志莲净苑

位于香港的志莲净苑,其创作灵感来自莫高窟第172窟的壁画,是唐代建筑风格的代表。李德仁院士团队使用计算机监督方式,使用现代测量技术获取每个组件的数据,建立三维模型数据库,根据组件之间的空间位置关系,把单个组件模型组合成一个整体建筑,组装过程中通过工程监督发现设计冲突问题,及时修改后,在计算机中搭建三维模型和数字线划图,建立了包括8万个组件数据、25个单体数据及数字线划图数据等的庞大三维数据库。圆满完成了对每个组件的三维数据进行数字存档、从生产到组装进行全程质量控制和检查、使用VR和GIS技术为志莲净苑开发完成虚拟建筑环境平台的任务。

李德仁院士介绍香港数字志莲净苑项目

讲座的第三部分:数字长城与长城的数字修复

长城保护面临的两大难题,一是定量评估每个城垛缺失情况,二是定量检测分析裂缝的长度、宽度。针对这两大难题,李德仁院士团队基于多视角超过9346张长城图像,生成了长城的三维模型,进而基于图像语义分割的深度学习模型全卷积网络(FCN)和图像处理方法,识别结果结合三维模型,攻克了定量评估每个城垛缺失情况的难题。之后,使用超过5万张砖块裂纹训练样本数据,将检测结果结合相机外方位元素,投影到三维空间,得到精确的裂缝数据,攻克了定量检测分析裂缝的长度、宽度的难题。

李德仁院士介绍数字长城与长城的数字修复项目

讲座的第四部分:云冈石窟典型石窟数字化

云冈石窟13窟内东西宽11米,南北进深9米,上下高13.6米,各类佛教人物造像2990余尊。针对诸多难点,李德仁院士团队提出了创新性的组合方案,搭建了7层脚手架解决洞窟体量大的问题,采用近景摄影测量300dpi高清采集解决重建精度问题,激光扫描+全站仪解决洞窟整体控制网问题,重建大师分治——合并测量解决超大数据量问题,使用云渲染技术解决了超大数据三维浏览问题。最后实现了13窟的数字化。

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李德仁院士介绍云冈石窟典型石窟数字化项目

讲座的第五部分:基于数字化的应用

李德仁院士通过两个利用数码相机采集图像对玛雅遗址和佛罗伦萨圣母百花大教堂穹顶的三维重建的实例,阐述了利用数码相机和智能手机可以十分方便和快速地获取文物的重叠图像,通过互联网上的三维建模软件如GET3D等,我们每个人都可以立刻获得文物的真三维数字模型。

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李德仁院士介绍互联网上的三维建模软件如GET3D

最后李德仁院士提出,为了应对新机遇新挑战,我国应抓紧建立人文、社会、自然科学紧密交叉融合的数字文化遗产保护与利用的重大科学工程。



李德仁院士提出数字文化遗产保护的目标与愿景

演讲引发热烈讨论

李德仁院士精彩的演讲启迪着每一位到场师生,引起了强烈反响。在交流互动环节,李德仁院士对现场师生提出的问题进行了阐述与解答,介绍了我国卫星遥感测绘的应用研究和技术研发处于世界领先地位,增强了大家的民族自信和文化自信。

现场听众积极提问

最后,武汉大学城市设计学院感谢李德仁院士多年来对学院人才培养与学科发展的大力支持。李德仁院士对城市设计学院学生在未来将对中国城市发展和历史文化遗产保护研究做出贡献表示肯定和鼓励,对学科发展表达了祝福。

现场大合照


人物简介

李德仁,武汉大学教授中国科学院院士中国工程院院士。德国斯图加特大学博士。现任武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室学术委员会名誉主任,地球空间信息技术协同创新中心主任。国际著名测绘遥感学家,我国高精度高分辨率对地观测系统的开创者之一。2023年度国家最高科学技术奖获得者。2008年被苏黎世联邦理工学院授予名誉博士,2012年被国际摄影测量与遥感学会授予最高荣誉“名誉会员”。