AI技術助三星堆文物“新生”

融合了大象、犀牛、虎豹、鳥雀等意象，一座“四不像”神獸巍然挺立。神獸背上，祭祀者頭頂華美銅尊跪坐，再現了古蜀國祭祀的場景。近日，記者走進四川廣漢三星堆博物館，見到了這尊通高1.589米的“銅獸馱跪坐人頂尊銅像”。

銅像散發著古蜀文化的神秘與魅力。鮮為人知的是，它是由出自三星堆不同考古區域的文物，通過人工智慧（AI）技術“跨坑拼接”而成，其組件分別來自2021年三號坑出土的銅頂尊跪坐人像、1986年二號坑出土的銅尊口沿以及2022年八號坑出土的銅神獸。

“在四川省文物考古研究院專家的指導下，借助人機協同模擬技術，先完成‘數字拼接’，再進行實體文物拼接。”騰訊SSV數字文化三星堆項目負責人井博介紹。這是去年3月四川省文物考古研究院與騰訊簽約合作後，聯合項目組開展的首個試點文物模擬拼接項目。

那麼，AI是如何實現拼接的？

井博解釋道，第一步是確認不同坑的文物能否拼到一起，以往要靠肉眼觀察和經驗判斷，但在該項目中，通過AI智慧計算分析文物的三維模型，團隊成員提取文物的幾何特徵信息，計算特徵相似性，就能得出拼接的匹配度，這被形象地稱作“兄弟相認”。第二步是做“矯形手術”，即AI會基於幾何分析、變形的裂縫檢測和矯形算法，對文物變形的部分進行矯正。最後，AI根據形狀分析的對稱性補全算法“查漏補缺”，給文物修復專家提供文物原貌的多種猜想參考。

此次探索的意義不止于文物復原。“‘銅獸馱跪坐人頂尊銅像’的模擬拼接，使得團隊逐步研發出AI輔助考古研究與文物修復的多個算法模型。目前，該算法已在模擬數據集上進行了驗證。”騰訊AI工程師高一鳴説，該團隊還發揮智慧計算優勢，輔助文物考古專家進行文物病害分析。如根據文物的三維模型，利用幾何學和物理引擎的AI算法，便捷測量並計算分析文物的裂縫長度、各橫截面幾何半徑數據、不同拼接位置的匹配度等，這可以為專家進行文物劣化病害分析與文物保護修復提供量化支撐依據。

為了讓大眾更好地了解學習AI智慧輔助文物修復與考古知識，四川省文物考古研究院與騰訊公司還聯合推出了可視化科普視頻。這些視頻生動展示了AI輔助文物裂縫檢測和特徵計算、AI多碎片拼接和補全、計算機物理模擬受力分析等流程。目前在三星堆新館一層的多學科融合展區，《AI人機協同文物虛擬修復——青銅騎獸頂尊人像》視頻介紹了這項工作的全貌。青銅騎獸頂尊人像的出土原件與模擬拼接修復的3D打印版本，則正在新館二層展出。

井博表示，未來聯合項目組還將開展AI輔助考古線繪圖工具研發，提升我國文物考古研究的工作效率。