空间计算AIGC组合技术，如何还原千年古塔？
4月26日，由山西省朔州市应县人民政府、联想集团和清华大学建筑学院共同主办的“新IT，新文遗：应县木塔数字新篇启幕暨清华大学建筑学院x联想集团AI赋能智慧木塔成果发布会”在应县木塔景区举办。
会上，由联想集团携手清华大学建筑学院共同开发、捐赠给应县木塔景区使用的“智慧应县木塔”方案首度亮相。作为“新IT，新文遗：AI赋能智慧应县木塔”项目的重要技术成果，“智慧应县木塔”应用的开发历时一年多，由清华大学建筑学院提供学术支持，基于联想集团的空间计算AIGC组合技术研发构建，技术成果与应县本地共享，将为促进当地文化遗产传承与文旅发展提供长期支持。
新IT，新文遗：应县木塔数字新篇启幕活动现场
作为世界上现存最高大、最古老的纯木结构楼阁式建筑，应县木塔凭借独特的设计、结构与施工，屹立近千年而不倒，是举世闻名的中国古建筑文化遗产。但由于历史上受地震、风雨、战乱等因素带来的损伤逐渐累积，文遗保护任务日益紧迫，目前游客也已无法登塔参观。着眼于现实痛点，2023年2月，联想集团携手清华大学建筑学院开启“新IT，新文遗：AI赋能智慧应县木塔”项目，以新兴技术赋能文化遗产保护工作。
其中，清华大学建筑学院充分发挥自身的研究优势，开展木塔内部木质结构的建模工作，并通过结构参数研究打造木塔参数数据库；同时，将研究成果转化为木塔的展示和科普内容，创作虚拟体验的脚本。
联想集团则发挥自身技术创新优势，以空间计算AIGC组合技术，即结合人工智能（AI）、神经辐射场（NeRF）技术以及扩展现实（XR）技术，为应县木塔构建数字世界中“木塔孪生体”，为还原木塔完整构造与细节提供有力的技术支持。
研发过程中，项目累积运用基础素材超过1500万面片，完成近6万行unity编程，渲染模型达4.2G。最终，“智慧应县木塔”体验应用还原复刻木塔一至五层5大探索场景，涵盖对话梁思成、捡拾AR道具等7大交互设计，以及佛像藏经、礼佛盛景等11处大型动画特效。
在文遗活化利用方面，“智慧应县木塔”实现了模拟登塔、艺术还原、古今融合三大突破。在景区已暂停登塔参观的背景下，“智慧应县木塔”通过VR设备模拟登塔，尽可能保障游客的游览体验。在尊重史实资料展开设计的基础上，“智慧应县木塔”以艺术与写实融合的方式，在元宇宙中还原了千年木塔的内外景象。同时，在“智慧应县木塔”中，体验者还可以在梁思成、老僧等NPC（非玩家角色）的带领下游览木塔，通过点击翻阅相册日记、打卡同款测量视角、模拟地震与受击等虚实结合的沉浸式交互体验，了解木塔的前世今生。
在创新保护路径方面，“智慧应县木塔”方案以新工具迎战旧挑战。应县木塔屹立近千年而不倒，但同时保护面临的挑战也十分严峻。因此，尽快扎实做好木塔的数字化保护工作，为木塔留存数字化档案是必要且重要的课题。此次，“智慧应县木塔”项目为木塔建立起了可视化数字资讯档案，也为日后保护工作的开展提供了数据框架支持。
与此同时，项目还结合AI技术新增了多项交互式创新尝试，如以AI与AR技术辅助现场勘察。下一步，联想集团还将尝试利用大模型进行专业训练，打造“智慧守塔人”AI助教，在古建人才培养、木塔研究传承等方面展开更多创新探索。
联想集团副总裁、联想研究院上海分院院长毛世杰
清华大学建筑学院建筑历史与文物建筑保护研究所所长刘畅表示，与联想集团携手打造“智慧应县木塔”项目，不光是希望运用新的技术记录和理解这座古建筑，更是希望能够探索未来保护木塔的更多可能性。“有了‘联想’的翅膀，让我们能够穿越古今，在历史长河中，在保护木塔的事业中，真正发挥我们的力量。”
“这是联想空间计算AIGC技术首次应用于文化遗产保护的尝试，不仅具有领先的行业实验价值和示范意义，更重要的是，它开启了科技与应县文旅融合的新篇章。通过这个项目，我们希望让更多人能够身临其境地感受应县木塔的魅力，也为应县数字文旅的发展注入了新的活力。”联想集团副总裁、联想研究院上海分院院长毛世杰在发布会现场详细介绍了本次合作项目的成果，并表示：“我们相信，随着空间计算AIGC技术的不断发展和完善，它将在更多领域得到应用，为我们的生活带来更多便利和惊喜。联想研究院也将继续致力于科技创新，为推动数字文旅的发展贡献更多力量。”
文化遗产是历史留给人类的财富。自十八大以来，我国文化遗产保护传承工作取得了历史性成就，“以用促保”成为关注焦点。而“十四五”规划和2035年远景目标纲要明确提出“实施文化产业数字化战略”，重视程度日益增强。近年来，山西省全面推进文化遗产活化利用，启动文物数字化保护工程以来，已实施云冈石窟、佛光寺、永乐宫等145处重点文物保护单位、21家博物馆馆藏珍贵文物的数字化保护。
此次“智慧应县木塔”项目，也是联想集团探索新兴技术落地不同领域更多可能的一次尝试。早在2015年，联想集团就开始XR设备的研发，目前已经推出自研产品联想晨星AR眼镜、AR内容编辑器和AR展示工具等，并结合用户场景推出远程协作、智能巡检、实操培训、展览展示等与XR技术深度融合的方案。下一步，联想集团将继续坚持AI普惠，在城市规划、自动驾驶、自然资源管理、文化旅游等多元领域落地实践，探索空间计算AIGC技术更加广阔的应用未来。