这个暑假,江汉大学人工智能学院“AI数字孪生”实践团队走进湖北省博物馆,用前沿的3DGS技术,为曾侯谏铜盘、明代德化窑白瓷观音坐像、汤鼎、元青花四爱图梅瓶等国宝级文物建立起高精度的数字孪生模型,并自主搭建线上展示平台。这群年轻学子以计算机专业所长,在不触碰文物的前提下完成了毫米级精度的三维复刻,用数字档案为不可再生的荆楚瑰宝上了“永久保险”,也为文物预防性保护探索出一条青春路径。
数字孪生:为国宝文物建立永久数字档案
团队将3DGS(三维高斯重建)技术作为核心技术手段,构建起“无损采集、数据处理、建模复刻”的完整工作链路。实践中,队员们系统学习了3DGS技术操作规范,熟练掌握环绕采样、点云降噪、纹理渲染等全流程环节。在馆内作业期间,团队严格遵守文物保护条例,全程采用非接触式采集模式。依托3DGS高精度重建优势,海量采样数据自动生成密集高斯点云,精准捕捉器物纹饰、釉面肌理等毫米级细节,无需移动或触碰文物,从源头规避真品损耗风险。

实践团队在湖北省博物馆前合影
采集完成后,队员对原始点云数据进行清洗与校准,剔除噪点偏差,生成高保真文物数字基底文件。基于优化后的数据,团队构建了1:1数字孪生模型,并借助3D打印制作出实体复刻件。这一高精度数字档案能够永久封存文物的原始形态——未来若文物出现破损或风化,考古修复专家可依据完整三维数据精准还原原貌,大幅降低修复失误风险。
实践队员彭同学表示:“当看到屏幕上逐渐生成的高密度点云模型时,真切感受到技术的力量。以往只能在展柜外远远观望的文物,现在我们能用数字化的方式将它完整‘保存’下来,这对文物保护而言是实实在在的贡献。”另一位队员向同学也深有感触:“从数据采集到模型生成,每一个环节都需要极大的耐心和细致。文物是不可再生的,我们手中的设备越是精准,对文物就越是负责。”
线上平台:打破时空限制的科普窗口
为向社会公众呈现实践成果,小队自主搭建了线上展示官网,平台特设数字孪生成果专区,在线展出四件馆藏文物的高精度数字模型,并配套科普板块,介绍文物历史背景,以通俗语言讲解数字化技术在文物保护中的应用原理。网站打破了实体展馆的时空限制,使公众能够更加便捷、细致地观察与了解文物。
在网站建设过程中,队员们分工协作,完成了从模型渲染、页面设计到交互功能开发的全流程工作。平台不仅展示三维数字模型,还配套了每件文物的历史背景介绍,以可视化成果传递文物保护理念。网站的上线意味着公众无需亲临展馆,即可在线上多角度、近距离观察文物细节,这在分流线下观展需求、减少真品曝光时长的同时,切实贯彻了“最小干预”的文物保护核心准则。

实践队自助搭建网页(网址manbo.test.upcdn.net)
团队负责人介绍,线上展示平台的搭建是实践成果向社会转化的重要一环。数字孪生模型的价值不仅在于存档,更在于让更多人能够接触、了解这些承载荆楚千年文脉的珍贵文物。目前网站已开放访问(manbo.test.upcdn.net),后续团队将持续优化模型展示效果和交互体验。
科技赋能:从技术实操到文化传承的长效实践
文物是承载荆楚千年文脉的不可再生瑰宝,其物理损耗具有不可逆性。传统的封存与围挡防护只能延缓衰败,却无法实现永久留存与全民共享。本次实践所运用的3DGS数字化技术,正是新时代文物预防性保护的关键手段。在实践过程中,队员们不仅完成了技术层面的操作,还深入查阅文物史料,梳理每件器物的历史脉络与工艺价值,实现了技术实操与文化素养的双重储备。数字化远非简单的影像记录,而是贯穿文物储存、修复、科普全周期的长效保护体系。

线上平台上展示的明代德化窑白瓷观音坐像3DGS
江汉大学人工智能学院学子以专业技术搭建起科技与文博之间的桥梁。青年学子将持续深耕数字文物技术研究,将人工智能专业能力转化为文化传承力量,以数字档案留存楚地文物全貌,用科技守护历史根脉,让千年文物跨越时光,永续流传。
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