李德仁院士揭秘数字敦煌背后的故事
李德仁院士揭秘数字敦煌背后的故事
近日，“万里千年——敦煌石窟考古特展”在武汉大学万林艺术博物馆展出，吸引了众多参观者。两院院士、著名测绘专家李德仁讲述了他参与数字敦煌项目的幕后故事。通过先进的文物扫描和3D打印技术，敦煌莫高窟得以在数字空间永存，让全球观众都能欣赏到这一世界文化遗产的魅力。李德仁表示，借助人工智能和元宇宙技术，未来人们可以在虚拟世界里进行科研和探索，感受敦煌文化的博大精深。
从测绘大师到数字敦煌的领路人
李德仁院士是国际著名的测绘遥感学家，我国高精度高分辨率对地观测体系的开创者之一。他攻克了卫星遥感全球高精度定位及测图核心技术，研制我国遥感卫星高精度数据地面处理系统，实现了我国自主可控的高精度高分辨率对地观测，引领了航空与地面测绘遥感的重大变革。
2007年，受时任敦煌研究院院长樊锦诗之邀，李德仁和同为武汉大学测绘专家的妻子朱宜萱一起赴敦煌考察。看着敦煌石窟内曾经鲜艳的色彩、泥塑的纹理在时光中慢慢暗淡，他们颇为心痛，“我们希望利用科技，使洞窟艺术超越时空，让敦煌在数字中活起来。”朱宜萱说。
突破技术瓶颈，实现三维重建
李德仁夫妇经过反复研究论证，设计方案逐渐清晰：运用现代摄影测量与遥感技术，对敦煌莫高窟进行三维数字重建，在计算机上建立一个立体敦煌，“当我们点击电脑上的‘敦煌’时，能从任意视点观察到现实中肉眼难以看到的细节。”李德仁说。
在武汉大学10余名研究人员协力扫清了三维数字重建的技术障碍后，李德仁又提出了“空地融合、室内外一体化”数据采集的方案，“不只是莫高窟，敦煌的数据都应采集记录，这样才能为文物保护提供更全面的参考。”
研究人员借来运输机，载着激光扫描仪进行了大范围航测，同时利用地面激光、近景摄影测量仪器，对洞窟崖壁、古建筑等进行了全方位测量，莫高窟的空中、中距、近距和微距数据全部获得。
创新管理模式，破解文保难题
数字敦煌工程不仅涉及技术层面，还带来了管理模式的创新。敦煌研究院建立了预防性保护监测预警系统，依靠在窟区范围内投放的600多个不同类型传感器，实现了莫高窟大环境、洞窟微环境、文物本体、崖体、展陈和游客承载量等数据的实时采集和交互分析。
“洞窟是单面透风结构，空气交换量低。进入洞窟的游客过多时，窟内二氧化碳含量及温湿度会发生变化，对洞窟环境和文物造成冲击。”敦煌研究院敦煌石窟监测中心副主任张正模说，这套系统可以及时预警潜在风险，调整不同时段进窟客流量，还为开展预防性保护提供可靠数据支撑。
未来展望：元宇宙里的敦煌
李德仁表示，未来数字敦煌将与人工智能、元宇宙技术深度融合，打造一个虚拟的敦煌世界。“在这个虚拟世界里，研究人员可以进行无损的科研活动，游客也可以进行沉浸式的参观体验，真正实现文物保护与文化传播的双赢。”
截至2020年，“数字敦煌”资源库上线30个洞窟的高清图像及全景漫游节目，访问量超千万人次，覆盖全球78个国家。敦煌研究院完成220个洞窟的数据采集、156个整窟图像加工及143个空间结构重建。
数字敦煌工程不仅为文物保护提供了科学依据，还通过数字化手段让更多人了解和欣赏敦煌艺术，成为文化遗产保护与传播的成功典范。正如李德仁所说：“科学要为祖国服务，中国的数字地图必须由中国人自己掌握。”