武汉大学教授黄先锋用三维数字重建技术助力文化遗产保护云冈、敦煌的数字化再现

  “我们对云冈石窟第13窟整窟进行了三维建模,拍摄了28.34万张高清影像,原始图像超过13TB。团队自主研发的软件合成出第13窟的超高精度三维数字化模型,并设计出若干平台应用场景。”今年10月在武汉举行的2021中国地理信息产业大会上,黄先锋代表团队所做的文化遗产数字化保护成果介绍吸引了诸多与会者的关注。
  “数字云冈”是黄先锋团队近年来持续研发的项目之一。如今,越来越多的留学归国人员加入到文化遗产保护的行列中来,而借助现代摄影测量与遥感技术,对文化遗产进行三维数字重建,正在赋予文物超越时间与空间的永恒魅力。

  “克隆”石窟

  镜头缓缓推进,云冈第13窟主佛像交脚弥勒历经时间洗礼,斑驳中仍旧神采卓然,头戴宝冠、眉眼含笑,胸前配饰隐约可见,尽显威严庄重。通高约13米的主佛像右手臂肘下,一力士四臂奋力托举,势若拔山。恍然之间,第13窟仿佛近在眼前。
  这样的画面正是由超过28万张高清图像“克隆”而成,整个石窟模型几乎无一形变。同时,三维展示系统结合了漫游展示、知识图谱信息、石窟病害标注等几项功能,还可以提供多种形式的三维模型、真实的高精度位置信息、量测工具、考古图件的输出服务,从而得以为云冈文物的研究与保护提供辅助。
  萌芽于武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室的大势智慧科技有限公司是技术提供方,黄先锋是公司创始人。他告诉笔者,团队为“数字云冈”所提供的技术实现了两大突破:“一是应用便捷,手机、平板、电脑都可以作为载体;二是建立起数据防御机制,能够保证私有和共有数据的安全性。”
  “几十万张照片在两两之间会出现接缝,需要超大集群来处理接缝和色差。”从2015年第一次前往云冈石窟考察项目可行性开始,黄先锋用了3年时间才实现三维重建技术的更新,以适应云冈石窟如此大体量的数字建模需求。“没有金刚钻就不敢揽瓷器活啊。经过和云冈研究院数字中心宁波主任的大量技术交流和预研,直到2018年我们才敢真正开始实施项目。之后又是3年,到今年上半年才最终完成第13窟的验收工作。”黄先锋感慨地说。
  想要完成文化遗产的数字化真实再现,需要专注于真实世界的高精度采集、数字化重建以及三维应用等多方面软硬件关键技术开发,这也正是黄先锋团队的优势所在。“让摄影测量技术的应用变得更简单,这始终是我们创业、研发过程中的目标,目的是让大家可以像拍照一样,便捷地进行三维建模,以实景三维数据来记录世间万物,理解世界。”黄先锋说。

  缘起敦煌

  2007年,刚刚博士毕业留校不久的黄先锋接到一项特殊而难忘的任务——同十几名武大研究人员一道,在武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室教授朱宜萱的带领下前往敦煌,他们要通过激光设备对莫高窟进行三维扫描,再拍摄洞窟照片,最后进行数据处理。
  那是黄先锋第一次参与文化遗产保护工作。他已记不清自己在那段时间往返武汉与敦煌多少次,依靠如今看来显得极其寒酸的工具,一次次完成158号窟的立面摄影测量。
  然而,刚开始的测量精度低、速度慢,效果并不好。经过去噪、拼接等技术处理后,仍旧无法精准还原洞窟的色彩纹理。
  “通俗地说,二维照片是平面的,但石窟内的佛像、壁画却不是。最难的是让平面和曲面能够‘对准’,用文物贴图技术实现精准的数字化复制。”他们意识到,传统测绘技术已无法满足复杂度成倍提升的建模校准工作。想要顺利完成数字化复制,必须开发出新的建模软件。
  敦煌风沙呼啸,为便于打理,黄先锋与博士生张帆、张志超干脆剃光了头发,埋头研究起了软件工具。张帆写代码,黄先锋做调试,仨人轮换着干,经过近3个月的尝试,一款名叫“贴图大师”的软件正式诞生,它能够实现对石窟文物的高质量纹理重建,从而为数据采集扫清了技术障碍。
  经过团队一步步地扫描、测量与模型构建,两年后,复刻敦煌的构想终于成为现实,全貌3D数据得以完好展现。

  建模时空

  2011年,黄先锋前往苏黎世联邦理工大学继续从事摄影测量专业的相关科研工作。这段经历让黄先锋更深入地了解了全球范围内文化遗产的数字化保护工作,也让他开始思考一个重要命题——如何用成本更低的技术来完成文化遗产保护。
  “有些国家经费充足,文化遗产保护工作开展得早,效果也好;反之,一些国家缺乏经费和人手,文化遗产的保护现状其实很糟糕。如果相关技术成本更低廉,数字化重建的门槛也可以随之降低。”黄先锋说。
  他的确找到了办法。使用包括手机在内的便携式摄影设备,对文物进行不同方向角度的拍摄,再将照片上传至其团队开发的GET3D后台页面,等待十几分钟后就能获得文物清晰的三维建模结果,从而实现数字化保存。
  “我们将这种轻量级的三维建模技术,称之为新一代人工智能云计算三维建模引擎G-Engine2.0,用户打开手机、轻触拍照按钮,便能复刻三维世界,人人都可以建模。”相较于激光雷达扫描,这种技术使用成本低、也更易于操作。
  云冈石窟三维重建项目验收后,黄先锋与团队又马不停蹄地开始了麦积山石窟、龟兹石窟的数字重建工作。“让更多文化遗产在数字化空间实现永生,我们还有大量工作要做。数字重生不仅仅是为研究和保护,通过拓宽展示手段,我们也希望能拉近文物与公众的距离,让更多人了解文物,爱上文物。”黄先锋说。

  来源:科学导报

最好的家庭:爸爸有大格局,妈妈有好脾气

一个家最好的风水,就是父亲的大格局,和母亲的好情绪。

一个家,由父亲、母亲、孩子共同组成。

孩子能有一个什么样的家庭、能有一个什么样的成长环境,这要看家庭成员们如何打造,如何经营。

有人说:

“父亲是一个家里的顶梁柱,扛起了整个家庭的责任。而母亲是一个家里的定海神针,呵护着整个家的气运。”

所以,一个父亲的格局,会决定着全家人能够抵达的高度;而一个母亲的气度,会决定一个家庭是否能幸福和睦。

01

父亲的格局,决定了子女的人生方向。

我们常常说,一个人要有“格局”才能成功。其中“格”是人格,“局”是眼界、胸怀。

一个男人的人格、眼界和胸怀不仅决定了他在人生的道路上能走多远、站多高,更影响了他的下一代。

一个没有格局的男人,是永远撑不起一个家的。

还记得之前爆火的电视剧《都挺好》中,有个令所有观众都恨到咬牙切齿的角色——苏大强。

作为丈夫,他逃避家中大大小小的事情,懦弱且没有担当,把家庭的责任都推到自己强势的妻子身上。

而作为父亲,他更是不合格。

妻子重男轻女,对小女儿十分冷漠,甚至不让成绩优秀的她继续上学。而父亲苏大强却连一句公道话都没有为自己的女儿说过。

在子女的成长过程中,苏大强全程都是一副小气自私、不负责任、只为自己着想、一点格局都没有的样子。

等子女都长大后,他更是变本加厉地吸子女的血。

他要求子女事事都要顺着他的意思,否则一哭二闹三上吊,动辄以命相胁。

苏大强从不体谅孩子们也有自己的苦楚和难处,而是各种作妖,有意无意挑拨他们之间的关系,几度闹得家中鸡犬不宁。

这样糟糕的原生家庭环境,给小女儿留下了深深的心理阴影,而大哥和二哥也被父亲折腾得双双和妻子闹翻。

父亲的角色,本该像是一列火车的车头,而父亲的“格局”便是轨道,只有车头沿着轨道向正确的方向不断前进,才能带领身后的家庭成员到达更美好、更广阔的未来。

叶圣陶曾说过一句话:

“九如巷张家的四个才女,谁娶了她们都会幸福一辈子。”

这四个才女,指的就是张元和、张允和、张兆和、张充和。

而她们之所以能如此温良端庄,德才兼备,还要归功于父亲张武龄的培养。

民国时期,名门望族的世家子弟们沉溺于享乐,而痛恨赌博、不吸烟、滴酒不沾的张武龄显然成了人们眼中的“异类”。

张武龄不仅从小嗜书如命,长大后更是热衷公益办学,他的十个孩子也都是饱读诗书。

在教养女儿方面,张武龄并不希望把她们培养成大门不出二门不迈的闺阁小姐,为她们取的名字没有半分媚俗之气,他还希望,自己的孩子,不论是男孩女孩,目光一定要开阔,心胸一定要广大。

▲张家四姐妹

后来,他的女儿们都找到了能够托付一生的良配,六个儿子也都出类拔萃、学贯中西,成就了中国近代史上的一段佳话。

古语有云:

“父母之爱子,则为之计深远。”

一个拥有大格局的父亲,才会明白,所谓“计深远”,不是要让自己的孩子成功走上成名、暴富的道路,而是要把孩子培养成一个目光长远,心思纯良,正直勇敢,胸襟开阔的人。

02

母亲的情绪,影响整个家庭的温度。

心理咨询师赖佩霞在《幸福为什么那么难》演讲中曾说道:

“当你的母亲一辈子生活在哀伤痛苦当中,你敢快乐吗?答案是很难。”

可见,如果家中没有一位柔和的妻子、温暖的母亲,对于丈夫和孩子来说,都将会是一场灾难。

热播剧《以家人之名》中,陈婷就是这样一位令人窒息的母亲。

年轻时,她外出打牌,把年幼的女儿和儿子锁在了家里,不料女儿吃核桃时卡在了喉咙里,救助不及时,不幸早夭。

作为妈妈的陈婷无法消化内心的自责,把责任都推给了丈夫和年幼的儿子。

她整天在家疑神疑鬼,暴戾冷漠,不是对着丈夫大吵大闹怨他不顾家,就是打骂小儿子,还歇斯底里地说他“害死了妹妹”。

整个家也因为这个情绪不稳定的妈妈,变得一地鸡毛。

一个家中的母亲若是情绪不稳,喜怒无常,家中气氛便会越来越糟糕,孩子也会变得愈发脆弱敏感、小心翼翼,而最后,这些情绪都会烙印在孩子的骨子里,伴随他们一生。

相反,若是一个家中的母亲能宽容温柔,知书达理,家中的气氛也会变得温馨起来,在这样的家庭中长大的孩子也会变得乐观、自信、阳光、开朗,并且学会如何接受别人的爱,以及如何去爱别人。

《小欢喜》中的刘静,作为一名母亲,给所有观众留下了深刻的印象。

刘静性情温和,但也拥有自己独特的力量。

每当丈夫和儿子之间出现分歧、剑拔弩张的时候,她总能慢条斯理地讲出自己的道理,点出问题的症结所在,用智慧解开家庭中所有的矛盾。

一次,丈夫被儿子气得不行,她在旁温柔安慰:“这么多年,你妈去世了你都没赶上,还不是你儿子给你尽的孝。”

一句话,成功让丈夫念起了儿子的好。

除此之外,她还会倾听家中每个家庭成员的烦恼,再用心开解,不仅是丈夫和儿子之间的润滑剂,更是把一家人的心紧紧团结在了一起。

刘静不仅对家人温柔,对陌生人也很有同理心。

有次,她听说一个考进清华的男孩,因为被父母逼着学了自己不喜欢的专业,最后患上重度抑郁症,跳了楼。

别的家长都在说:“太不负责任了,太脆弱了,一点都不懂得为父母考虑。”

而她却感慨:“正常人谁不怕死啊,如果连死都不怕,那一定是活得太痛苦了……”

在这样一位善良温柔的母亲的影响下,儿子季杨杨也从之前的叛逆少年慢慢成长,找到了了自己前进的方向。

如果说父亲是一个家庭中的掌舵人,那么母亲就是带给大家光明和温暖的灯塔。

在一个家庭中,母亲的情绪会直接影响到家人之间的氛围,也会对子女性格的形成起到决定性的作用。

就如台湾心理学博士洪兰所说:

“母亲是家庭的灵魂,母亲快乐则全家快乐,母亲焦虑则全家焦虑。”

母亲拥有好情绪,夫妻才会恩爱,家庭才能和睦,子女也会茁壮成长,终成大器。

03

家庭和睦,才是最好的风水。

作家歌德在写出无数著作,阅尽世间繁华与悲苦后,发出了这样的感慨:

“无论是国王还是农夫,家庭和睦是最幸福的。”

俗话说得好,家和万事兴。

一个和谐的家庭,离不开一个正直善良、心胸开阔的父亲,也离不开一个温柔贤惠、善解人意的母亲。

拥有这样的父母,就能在充满欢乐和爱意的环境中长大。这样的孩子,一定也是世上最幸福的人。

一个家最好的风水,就是父亲的大格局,和母亲的好情绪。 https://t.cn/Ryhpwdq

( ˶º̬˶ )୨⚑" |我才写完数据库
·我真的救 这个数据库太难了 我还有大概38个实验视频没有看呢 明天完蛋啦
·考试周突然来了!!明天一共三门课 三场考试 我真的谢谢啦
·去打了个羽毛球 球技飞涨!周四和好朋友打球准备惊艳她一下 嘎嘎
·大晚上要去上一些水课 我真的很愤怒
·现在外面下大雨了 我在蹲坑 后面的水管漏水了 我很煎熬
·腰扭伤了 只有一个药房的坏处就是 斥巨资买了一盒膏药 第一次买那么贵的 50块钱只有4片
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·明天考试顺利 希望顺利


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