文物作为中华民族文化传承的重要载体,具有重要的历史和文化价值。然而,其保存现状面临“破损严重、修复效率低、专业人才稀缺”三大痛点,据国家文物局数据,在我国现存的器皿类文物(包括陶器、瓷器、青铜器等)中,超70%存在氧化腐蚀、釉面剥落、湿度不均匀等问题,亟待修复,而传统人工修复需数月甚至数年才能完成一件作品,且全国专业修复人才不足2万人。
本项目立足文物保护与AI技术交叉领域,以科技赋能文化传承为核心目标,在项目意义、技术研发、机械设计等维度形成多维度创新,具体如下:
1.文物修复与AI模型融合
传统器皿类文物修复多聚焦“破损修复”单一目标,仅解决“文物保存”的基础需求,而本项目突破这一局限,构建“修复-建档-活化”三位一体的文物修复体系,赋予文物数字化修复更深远的文化意义,从被动修复到主动保护+活态传承的价值升级:
(1)抢救性保护与预防性保护
项目不仅通过AI模型修复已破损文物,更依托数字化扫描工作台(基于SolidWorks建模)建立“器皿文物数字档案库——对每幅文物的“原始破损状态、材质参数(材料密度、杂质成分)、修复过程数据”进行完整记录,形成可追溯的数字化台账。该档案库可支持文物保护专家分析破损诱因(如某类器具易受湿度影响霉变),进而制定针对性的预防性保护方案(如调整文物存放环境的温湿度阈值),实现“修复已损”与“预防未损”的双重目标,填补国内器皿类文物数字化修复到保护数据割裂的空白。
(2)文化活态传承的技术支撑
项目修复后的数字文物不仅用于博物馆馆藏展示,还可通过“风格迁移”技术实现文化活化——例如,基于修复后的三星堆数字模型,提取青铜器的色彩、古蜀文化的花纹风格特征,开发“器皿风格生成工具”支持公众在尊重原作版权的前提下,创作具有传统风格的现代器皿作品;这种“修复为基础、活化促传承”的模式,使项目超越单纯的技术研发,成为连接传统文化与现代社会的桥梁。
综上所述:本项目在意义层面打破传统修复的被动局限,通过修复、建档、活化体系,既实现文物保护从抢救到预防的延伸,又为文化活态传承提供技术路径,赋予数字化修复更深远的文化价值。
2.基于GAN模型的程序代码创新设计
本项目采用适配器皿文物特性的GAN(卷积神经网络)模型对文物进行深度优化,突破行业技术瓶颈。传统图像修复模型(如通用型GAN、PS滤镜工具)在器皿文物修复中存在“细节丢失、风格失真、效率低下”等问题,针对器皿类文物笔触精细、色彩层次丰富、风格差异化大的特性,在代码与算法层面实现技术上的创新。
3.对抗式AI创新模型
传统GAN模型在器皿类文物修复中易出现修复结果单一、过度平滑(细节丢失)等问题,本项目基于对抗式AI的核心逻辑,创新设计“双判别器、动态训练”机制,实现修复精度与鲁棒性的双重提升
4.基于器皿修复的扫描工作台创新设计
项目的器皿类文物数字化扫描工作台(基于SolidWorks建模,参考3D打印机结构)突破传统文物扫描设备“体积大、操作复杂、易损伤文物”的局限,在机械设计层面形成特色,兼顾文物保护与扫描精度。
传统文物扫描设备多采用重型金属机架,重量超50kg,移动不便且易对文物造成碰撞风险。项目参考模块化设计思路,工作台主体采用6061铝合金(密度2.7g/cm³,强度达 290MPa),去除非受力区域材料(如机架侧面采用镂空设计),使整机重量控制在25kg以内,单人即可搬运;同时,台面采用惰性硅胶材质(柔软且无化学腐蚀性),搭配可调节硅胶夹具(支持不同尺寸器皿类固定),避免扫描过程中对文物表面造成物理损伤,符合《文物保护法》中“最小干预原则”。