AIGC驅(qū)動(dòng)下的云岡石窟

隨著5G通信技術(shù)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，數(shù)字技術(shù)逐漸成為促進(jìn)科學(xué)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化再生產(chǎn)、生產(chǎn)要素重構(gòu)、提升生產(chǎn)效率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)提質(zhì)優(yōu)化的重要推手，因此，數(shù)字技術(shù)深度融合下的新型旅游方式，將成為推動(dòng)旅游業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵因素。而在眾多的新型數(shù)字技術(shù)中，以智能化、交互化、集成化為主要特性的人工智能技術(shù)，逐漸成為全球?qū)W者研究的主要技術(shù)手段。

生成式人工智能（Artificial Intelligence Generated Content，AIGC）作為人工智能的一個(gè)研究分支，是近年來(lái)發(fā)展迅速的一個(gè)領(lǐng)域，其潛力和挑戰(zhàn)引發(fā)了廣泛的討論和關(guān)注，成為推動(dòng)全球創(chuàng)新和發(fā)展的關(guān)鍵力量，將對(duì)旅游業(yè)產(chǎn)生積極的影響，并為文化遺產(chǎn)的保護(hù)和傳承提供新的可能性。

云岡石窟數(shù)智化發(fā)展現(xiàn)狀

云岡石窟數(shù)智化發(fā)展現(xiàn)狀為云岡石窟數(shù)字化、智慧化進(jìn)程三個(gè)階段：第一階段為2003年—2013年，數(shù)字化技術(shù)探索階段。此階段的數(shù)字化進(jìn)程以對(duì)石窟更為詳細(xì)精準(zhǔn)的測(cè)量、數(shù)字檔案的存儲(chǔ)為主；第二階段為2014年—2019年，數(shù)字化快速發(fā)展階段。此階段由單一的石窟測(cè)量、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)的嘗試性利用為主；第三階段為2020年以后，是數(shù)字化到智能化轉(zhuǎn)型階段。

云岡石窟的數(shù)字化，最早起步于2003年，引入三維激光掃描技術(shù)對(duì)石窟以非接觸方式主動(dòng)測(cè)量的方式，獲取到云岡石窟外立面以及第1-4、9、10等窟詳細(xì)的三維模型，建立了可量測(cè)毫米級(jí)精度（精度可達(dá)0.1毫米）、可調(diào)整視角的洞窟數(shù)字檔案，為后續(xù)的石窟保護(hù)、利用和管理提供了數(shù)據(jù)支持。

隨著國(guó)內(nèi)外測(cè)繪技術(shù)的不斷提升，云岡石窟數(shù)字化采集技術(shù)路線(xiàn)隨之也在不斷調(diào)整、優(yōu)化，最終確立以三維激光掃描和數(shù)字多圖像技術(shù)為主，同時(shí)數(shù)字化發(fā)展也由采集存儲(chǔ)向數(shù)據(jù)應(yīng)用轉(zhuǎn)變，主要體現(xiàn)在3D打印和VR技術(shù)的應(yīng)用。此階段繼續(xù)針對(duì)石窟本體進(jìn)行數(shù)字化采集工作，完成了第12、13、18等超大體量洞窟的數(shù)字化建檔工作，并應(yīng)用FDM 3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)了云岡石窟第3、12、18窟原比例復(fù)制，解決了高浮雕石窟異地展覽展示的難題。

通過(guò)多年的實(shí)踐與改進(jìn)，云岡石窟的數(shù)字化工作從速度到精度都有了質(zhì)的提升，解決了石窟數(shù)字化獲取（幾何與色彩）、存儲(chǔ)與展示等難題，形成以高精度的三維數(shù)字化采集、儲(chǔ)存、保護(hù)、考古、展示、復(fù)原等完整的體系，取得了歷史性的進(jìn)步和全方位的躍升，持續(xù)推進(jìn)傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代科技的創(chuàng)造性轉(zhuǎn)化、創(chuàng)新性發(fā)展，正式開(kāi)啟了數(shù)據(jù)組織與人工智能規(guī)?；瘧?yīng)用探索的新篇章。

在人工智能應(yīng)用方面，2022年云岡石窟啟動(dòng)《第20窟西立佛虛擬復(fù)原與利用》課題，對(duì)第20窟及窟前考古發(fā)掘的殘件進(jìn)行三維數(shù)字化掃描，并對(duì)殘件的顏料進(jìn)行分析確認(rèn)，通過(guò)考古復(fù)原、藝術(shù)復(fù)原和人工智能計(jì)算等方法，與其他相似洞窟的造像進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)計(jì)算機(jī)算法推算出西立佛缺損件的紋理信息并建立三維模型，在構(gòu)建的人工智能虛擬修復(fù)平臺(tái)中與采集到的殘件進(jìn)行虛擬修復(fù)與拼接，最終完成西立佛虛擬復(fù)原，在數(shù)字世界中再現(xiàn)北魏開(kāi)鑿時(shí)第20窟完整的“三世佛”組合，同時(shí)這也是云岡石窟人工智能虛擬修復(fù)平臺(tái)的先期探索。

生成式人工智能在云岡石窟的應(yīng)用前景

石窟的病害調(diào)查與研究是文物保護(hù)修復(fù)工作的基礎(chǔ)，如何更加系統(tǒng)化、科學(xué)化進(jìn)行此項(xiàng)工作，一直是文物保護(hù)的關(guān)鍵難題。由于病害種類(lèi)繁雜、缺少自動(dòng)化標(biāo)注工具，其識(shí)別和分割需要耗費(fèi)大量專(zhuān)業(yè)工作人員的人力成本。針對(duì)這一難題，可借助AIGC深度學(xué)習(xí)云岡石窟病害的相關(guān)數(shù)據(jù)和命名規(guī)范，讓AI學(xué)會(huì)為石窟“診斷”，借助AIGC圖像識(shí)別和分析能力，通過(guò)分析石窟的照片或掃描圖像，識(shí)別出病害的具體位置和程度。利用AIGC進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，對(duì)石窟的病害進(jìn)行預(yù)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，通過(guò)分析歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)前狀況，AIGC可以預(yù)測(cè)未來(lái)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，幫助制定預(yù)防措施，最終自動(dòng)生成病害調(diào)查報(bào)告，不僅提高了工作效率，還確保了報(bào)告的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，有助于更精確地進(jìn)行修復(fù)和保護(hù)工作。

石窟本體保護(hù)修復(fù)輔助。傳統(tǒng)的修復(fù)工作，其修復(fù)過(guò)程缺乏預(yù)測(cè)性、前瞻性，往往需要文物保護(hù)工作人員結(jié)合歷史、物理、化學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)，并借助保護(hù)修復(fù)的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)開(kāi)展修復(fù)工作，這就對(duì)保護(hù)人員的業(yè)務(wù)能力提出了更高的要求。而通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)投喂、學(xué)習(xí)的AIGC大模型，可以自動(dòng)識(shí)別石窟的關(guān)鍵元素，快速判斷其類(lèi)型、年代和損傷情況，提供相關(guān)歷史數(shù)據(jù)以及同石質(zhì)文物的歷史修復(fù)案例的分析，并基于高級(jí)算法模擬和預(yù)測(cè)修復(fù)效果提出更加多樣的修復(fù)方案，這意味著修復(fù)工作可以在開(kāi)始前進(jìn)行全面的規(guī)劃和評(píng)估，減少試錯(cuò)風(fēng)險(xiǎn)和成本，幫助文物保護(hù)人員更快、更準(zhǔn)確地分析問(wèn)題和制定解決方案，提供決策支持，不僅提高了修復(fù)工作的效率，也有助于確保修復(fù)方案的科學(xué)性和合理性。

石窟預(yù)防性保護(hù)監(jiān)測(cè)。對(duì)石窟的監(jiān)測(cè)包括長(zhǎng)期的環(huán)境變化和人為活動(dòng)對(duì)石窟的影響，例如，對(duì)溫度、濕度、SO2等環(huán)境因素的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。將云岡石窟環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接入AIGC大模型中，通過(guò)對(duì)歷年來(lái)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)和相關(guān)內(nèi)容的調(diào)?。ㄈ珀P(guān)聯(lián)病害學(xué)習(xí)內(nèi)容），AIGC可以識(shí)別出環(huán)境中可能的風(fēng)險(xiǎn)因素和病害跡象，有效預(yù)測(cè)這些因素如何影響石窟結(jié)構(gòu)的完整性，根據(jù)分析結(jié)果生成詳細(xì)的監(jiān)測(cè)報(bào)告，提供風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)防建議。在識(shí)別出嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，系統(tǒng)可以觸發(fā)預(yù)警，從而提前采取措施以保護(hù)云岡石窟這一珍貴的歷史遺跡。

從“十二五”到“十四五”期間，作為中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，中國(guó)不斷加強(qiáng)智慧旅游的基礎(chǔ)建設(shè)，將其發(fā)展與產(chǎn)業(yè)附加值的創(chuàng)造緊密聯(lián)系在一起，旨在利用信息化手段和技術(shù)來(lái)提升旅游產(chǎn)業(yè)的整體質(zhì)量和效率。智慧旅游的建設(shè)涉及多個(gè)方面：智慧旅游服務(wù)、管理能力的提升、移動(dòng)電子商務(wù)、大數(shù)據(jù)挖掘與智慧營(yíng)銷(xiāo)、旅游大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的分析以及人工智能技術(shù)的應(yīng)用，為景區(qū)管理者提供更加高效、智能的景區(qū)管理新模式，為游客提供更加便捷、個(gè)性化的旅游體驗(yàn)。作為世界文化遺產(chǎn)的云岡石窟，智慧旅游的建設(shè)已經(jīng)迫在眉睫，而AIGC的出現(xiàn)將加速這一進(jìn)程。

隨著AIGC技術(shù)的不斷成熟，文旅行業(yè)正經(jīng)歷一場(chǎng)智能化革新，包括景區(qū)的智能化管理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化服務(wù)和智能營(yíng)銷(xiāo)。2020年底，云岡石窟已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了包括停車(chē)場(chǎng)在內(nèi)的全景區(qū)監(jiān)控全覆蓋，部署了一套成熟的監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，而基于AIGC能夠提供精確、高效的數(shù)據(jù)分析服務(wù)的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)視頻流的分析，能夠監(jiān)控景區(qū)內(nèi)的安全狀況，及時(shí)識(shí)別任何異?；驖撛诘陌踩{。

景區(qū)智能營(yíng)銷(xiāo)、服務(wù)。選取云岡石窟游客感知度和消費(fèi)偏好，利用AIGC技術(shù)分析游客歷史行為數(shù)據(jù)，便于景區(qū)管理部門(mén)更智能地定制營(yíng)銷(xiāo)策略，制定更為針對(duì)性的旅游產(chǎn)品。同時(shí)，基于AIGC文本內(nèi)容創(chuàng)作的特點(diǎn)，結(jié)合上述分析結(jié)果自動(dòng)生成營(yíng)銷(xiāo)材料，如宣傳冊(cè)、網(wǎng)站內(nèi)容或社交媒體發(fā)帖。此外，鑒于云岡石窟景區(qū)人工客服工作量大，結(jié)合AIGC技術(shù)生成AIGC智能客服助理，通過(guò)自然語(yǔ)言處理和語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)，快速準(zhǔn)確回答游客問(wèn)題，提高服務(wù)效率，通過(guò)對(duì)游客的詢(xún)問(wèn)或投訴產(chǎn)生個(gè)性化的響應(yīng)來(lái)改善景區(qū)的旅游服務(wù)質(zhì)量，增強(qiáng)游客滿(mǎn)意度。

建設(shè)滿(mǎn)足游客需求的AIGC云岡石窟智慧旅游平臺(tái)。游客通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)大型數(shù)據(jù)庫(kù)獲取各種旅游信息，包括云岡石窟相關(guān)活動(dòng)、周邊酒店、自定義行程、大同特色餐廳等，根據(jù)其自身的偏好、興趣，通過(guò)與智慧旅游平臺(tái)實(shí)時(shí)交互和個(gè)性化體驗(yàn)，提供預(yù)算范圍內(nèi)的定制化活動(dòng)和餐飲選擇建議，以及獲得有關(guān)住宿選擇、機(jī)票價(jià)格以及其他大同旅行安排所需的相關(guān)信息，幫助游客做出明智的決定來(lái)輔助出行規(guī)劃，提供一個(gè)尋求指導(dǎo)和建議的平臺(tái)，使得旅行計(jì)劃變得更加有效、簡(jiǎn)單以及有針對(duì)性，增強(qiáng)游客的滿(mǎn)意度和忠實(shí)度。

AIGC在智慧旅游的應(yīng)用將不僅提升管理效率和服務(wù)質(zhì)量，還將優(yōu)化旅游者體驗(yàn)，滿(mǎn)足多樣化需求，支持云岡石窟文旅事業(yè)的高質(zhì)量持續(xù)發(fā)展。云岡石窟作為中國(guó)各民族交往交流交融的歷史見(jiàn)證，宣傳和弘揚(yáng)石窟所蘊(yùn)含的文化價(jià)值是我們中華兒女的使命。

元宇宙助力云岡石窟文化傳播

元宇宙，作為一個(gè)融合了虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的數(shù)字世界，打破了時(shí)間和空間的局限，通過(guò)全時(shí)空連接、沉浸式體驗(yàn)和高度互動(dòng)的特性，極大地改變了文化傳播的方式，增強(qiáng)了文化對(duì)外傳播的范圍、速度和影響力。元宇宙空間的構(gòu)建需要大量數(shù)字內(nèi)容，單靠人工設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)根本無(wú)法滿(mǎn)足需求，而AIGC擁有大規(guī)模、高質(zhì)量、低成本生成內(nèi)容的能力，已經(jīng)成為元宇宙中主要的內(nèi)容創(chuàng)造方式，成為新的元宇宙生成解決方案。

文化藝術(shù)創(chuàng)作與再現(xiàn)助力云岡石窟文化傳播。在石窟的藝術(shù)創(chuàng)作與再現(xiàn)方面，AIGC技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通過(guò)高級(jí)算法和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，AIGC能夠分析云岡石窟的藝術(shù)風(fēng)格、雕刻技巧和歷史背景，從而對(duì)云岡石窟的藝術(shù)元素進(jìn)行再解釋和再創(chuàng)造，生成與之風(fēng)格相符的新藝術(shù)作品。這不僅包括對(duì)現(xiàn)有塑像的數(shù)字復(fù)制，還涉及創(chuàng)造全新的藝術(shù)作品，這種藝術(shù)創(chuàng)作和再現(xiàn)的過(guò)程不僅有助于保護(hù)和傳承傳統(tǒng)文化，還能夠激發(fā)新的藝術(shù)創(chuàng)意，為藝術(shù)家和設(shè)計(jì)師提供靈感，創(chuàng)造出具有獨(dú)特文化特色的藝術(shù)品、設(shè)計(jì)元素或創(chuàng)新概念，為文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)帶來(lái)新穎的靈感、豐富的創(chuàng)意素材和個(gè)性化的定制。

作品雖然是新創(chuàng)的，但卻能夠反映出云岡石窟的傳統(tǒng)藝術(shù)精髓，做到了“人人都是藝術(shù)家，人人心中都有著不同的云岡石窟”。通過(guò)AIGC技術(shù)，云岡石窟的藝術(shù)作品得以在數(shù)字世界中獲得新生，同時(shí)也為公眾提供了一種全新的、互動(dòng)性強(qiáng)的藝術(shù)欣賞方式。這種技術(shù)的應(yīng)用，不僅為傳統(tǒng)文化的傳播和保護(hù)提供了新的途徑，也為現(xiàn)代藝術(shù)創(chuàng)作開(kāi)辟了新的領(lǐng)域。

本研究圍繞AIGC在云岡石窟智慧旅游和文化遺產(chǎn)保護(hù)的應(yīng)用，揭示了這一技術(shù)的巨大潛力。尤其是在云岡石窟的應(yīng)用展示了其在文化遺產(chǎn)保護(hù)、研究、利用、弘揚(yáng)等方面的巨大潛力。隨著技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用的深入，AIGC有望為云岡石窟乃至更多文化遺產(chǎn)的保護(hù)、旅游管理等領(lǐng)域提供更多支持。

（作者單位：云岡研究院）