AIGC驱动下的云冈石窟

随着5G通信技术、区块链、云计算、大数据等新兴技术的大规模应用，数字技术逐渐成为促进科学技术成果转化再生产、生产要素重构、提升生产效率、产业结构提质优化的重要推手，因此，数字技术深度融合下的新型旅游方式，将成为推动旅游业高质量发展的关键因素。而在众多的新型数字技术中，以智能化、交互化、集成化为主要特性的人工智能技术，逐渐成为全球学者研究的主要技术手段。

生成式人工智能（Artificial Intelligence Generated Content，AIGC）作为人工智能的一个研究分支，是近年来发展迅速的一个领域，其潜力和挑战引发了广泛的讨论和关注，成为推动全球创新和发展的关键力量，将对旅游业产生积极的影响，并为文化遗产的保护和传承提供新的可能性。

云冈石窟数智化发展现状

云冈石窟数智化发展现状为云冈石窟数字化、智慧化进程三个阶段：第一阶段为2003年—2013年，数字化技术探索阶段。此阶段的数字化进程以对石窟更为详细精准的测量、数字档案的存储为主；第二阶段为2014年—2019年，数字化快速发展阶段。此阶段由单一的石窟测量、数据存储转变为数据的尝试性利用为主；第三阶段为2020年以后，是数字化到智能化转型阶段。

云冈石窟的数字化，最早起步于2003年，引入三维激光扫描技术对石窟以非接触方式主动测量的方式，获取到云冈石窟外立面以及第1-4、9、10等窟详细的三维模型，建立了可量测毫米级精度（精度可达0.1毫米）、可调整视角的洞窟数字档案，为后续的石窟保护、利用和管理提供了数据支持。

随着国内外测绘技术的不断提升，云冈石窟数字化采集技术路线随之也在不断调整、优化，最终确立以三维激光扫描和数字多图像技术为主，同时数字化发展也由采集存储向数据应用转变，主要体现在3D打印和VR技术的应用。此阶段继续针对石窟本体进行数字化采集工作，完成了第12、13、18等超大体量洞窟的数字化建档工作，并应用FDM 3D打印技术实现了云冈石窟第3、12、18窟原比例复制，解决了高浮雕石窟异地展览展示的难题。

通过多年的实践与改进，云冈石窟的数字化工作从速度到精度都有了质的提升，解决了石窟数字化获取（几何与色彩）、存储与展示等难题，形成以高精度的三维数字化采集、储存、保护、考古、展示、复原等完整的体系，取得了历史性的进步和全方位的跃升，持续推进传统文化与现代科技的创造性转化、创新性发展，正式开启了数据组织与人工智能规模化应用探索的新篇章。

在人工智能应用方面，2022年云冈石窟启动《第20窟西立佛虚拟复原与利用》课题，对第20窟及窟前考古发掘的残件进行三维数字化扫描，并对残件的颜料进行分析确认，通过考古复原、艺术复原和人工智能计算等方法，与其他相似洞窟的造像进行比对，通过计算机算法推算出西立佛缺损件的纹理信息并建立三维模型，在构建的人工智能虚拟修复平台中与采集到的残件进行虚拟修复与拼接，最终完成西立佛虚拟复原，在数字世界中再现北魏开凿时第20窟完整的“三世佛”组合，同时这也是云冈石窟人工智能虚拟修复平台的先期探索。

生成式人工智能在云冈石窟的应用前景

石窟的病害调查与研究是文物保护修复工作的基础，如何更加系统化、科学化进行此项工作，一直是文物保护的关键难题。由于病害种类繁杂、缺少自动化标注工具，其识别和分割需要耗费大量专业工作人员的人力成本。针对这一难题，可借助AIGC深度学习云冈石窟病害的相关数据和命名规范，让AI学会为石窟“诊断”，借助AIGC图像识别和分析能力，通过分析石窟的照片或扫描图像，识别出病害的具体位置和程度。利用AIGC进行大数据分析，对石窟的病害进行预测和风险评估，通过分析历史数据和当前状况，AIGC可以预测未来可能出现的问题，帮助制定预防措施，最终自动生成病害调查报告，不仅提高了工作效率，还确保了报告的准确性和科学性，有助于更精确地进行修复和保护工作。

石窟本体保护修复辅助。传统的修复工作，其修复过程缺乏预测性、前瞻性，往往需要文物保护工作人员结合历史、物理、化学等多学科领域知识，并借助保护修复的工作经验来开展修复工作，这就对保护人员的业务能力提出了更高的要求。而通过相关数据投喂、学习的AIGC大模型，可以自动识别石窟的关键元素，快速判断其类型、年代和损伤情况，提供相关历史数据以及同石质文物的历史修复案例的分析，并基于高级算法模拟和预测修复效果提出更加多样的修复方案，这意味着修复工作可以在开始前进行全面的规划和评估，减少试错风险和成本，帮助文物保护人员更快、更准确地分析问题和制定解决方案，提供决策支持，不仅提高了修复工作的效率，也有助于确保修复方案的科学性和合理性。

石窟预防性保护监测。对石窟的监测包括长期的环境变化和人为活动对石窟的影响，例如，对温度、湿度、SO2等环境因素的长期监测。将云冈石窟环境监测系统接入AIGC大模型中，通过对历年来监测数据的深度学习和相关内容的调取（如关联病害学习内容），AIGC可以识别出环境中可能的风险因素和病害迹象，有效预测这些因素如何影响石窟结构的完整性，根据分析结果生成详细的监测报告，提供风险评估和预防建议。在识别出严重风险时，系统可以触发预警，从而提前采取措施以保护云冈石窟这一珍贵的历史遗迹。

从“十二五”到“十四五”期间，作为中国国民经济发展战略的重要组成部分，中国不断加强智慧旅游的基础建设，将其发展与产业附加值的创造紧密联系在一起，旨在利用信息化手段和技术来提升旅游产业的整体质量和效率。智慧旅游的建设涉及多个方面：智慧旅游服务、管理能力的提升、移动电子商务、大数据挖掘与智慧营销、旅游大数据系统的分析以及人工智能技术的应用，为景区管理者提供更加高效、智能的景区管理新模式，为游客提供更加便捷、个性化的旅游体验。作为世界文化遗产的云冈石窟，智慧旅游的建设已经迫在眉睫，而AIGC的出现将加速这一进程。

随着AIGC技术的不断成熟，文旅行业正经历一场智能化革新，包括景区的智能化管理，实现自动化服务和智能营销。2020年底，云冈石窟已经实现了包括停车场在内的全景区监控全覆盖，部署了一套成熟的监控监测系统，而基于AIGC能够提供精确、高效的数据分析服务的特点，通过对实时视频流的分析，能够监控景区内的安全状况，及时识别任何异常或潜在的安全威胁。

景区智能营销、服务。选取云冈石窟游客感知度和消费偏好，利用AIGC技术分析游客历史行为数据，便于景区管理部门更智能地定制营销策略，制定更为针对性的旅游产品。同时，基于AIGC文本内容创作的特点，结合上述分析结果自动生成营销材料，如宣传册、网站内容或社交媒体发帖。此外，鉴于云冈石窟景区人工客服工作量大，结合AIGC技术生成AIGC智能客服助理，通过自然语言处理和语音识别技术，快速准确回答游客问题，提高服务效率，通过对游客的询问或投诉产生个性化的响应来改善景区的旅游服务质量，增强游客满意度。

建设满足游客需求的AIGC云冈石窟智慧旅游平台。游客通过访问大型数据库获取各种旅游信息，包括云冈石窟相关活动、周边酒店、自定义行程、大同特色餐厅等，根据其自身的偏好、兴趣，通过与智慧旅游平台实时交互和个性化体验，提供预算范围内的定制化活动和餐饮选择建议，以及获得有关住宿选择、机票价格以及其他大同旅行安排所需的相关信息，帮助游客做出明智的决定来辅助出行规划，提供一个寻求指导和建议的平台，使得旅行计划变得更加有效、简单以及有针对性，增强游客的满意度和忠实度。

AIGC在智慧旅游的应用将不仅提升管理效率和服务质量，还将优化旅游者体验，满足多样化需求，支持云冈石窟文旅事业的高质量持续发展。云冈石窟作为中国各民族交往交流交融的历史见证，宣传和弘扬石窟所蕴含的文化价值是我们中华儿女的使命。

元宇宙助力云冈石窟文化传播

元宇宙，作为一个融合了虚拟现实、增强现实等技术的数字世界，打破了时间和空间的局限，通过全时空连接、沉浸式体验和高度互动的特性，极大地改变了文化传播的方式，增强了文化对外传播的范围、速度和影响力。元宇宙空间的构建需要大量数字内容，单靠人工设计和开发根本无法满足需求，而AIGC拥有大规模、高质量、低成本生成内容的能力，已经成为元宇宙中主要的内容创造方式，成为新的元宇宙生成解决方案。

文化艺术创作与再现助力云冈石窟文化传播。在石窟的艺术创作与再现方面，AIGC技术发挥着至关重要的作用。通过高级算法和机器学习技术，AIGC能够分析云冈石窟的艺术风格、雕刻技巧和历史背景，从而对云冈石窟的艺术元素进行再解释和再创造，生成与之风格相符的新艺术作品。这不仅包括对现有塑像的数字复制，还涉及创造全新的艺术作品，这种艺术创作和再现的过程不仅有助于保护和传承传统文化，还能够激发新的艺术创意，为艺术家和设计师提供灵感，创造出具有独特文化特色的艺术品、设计元素或创新概念，为文化创意产品设计带来新颖的灵感、丰富的创意素材和个性化的定制。

作品虽然是新创的，但却能够反映出云冈石窟的传统艺术精髓，做到了“人人都是艺术家，人人心中都有着不同的云冈石窟”。通过AIGC技术，云冈石窟的艺术作品得以在数字世界中获得新生，同时也为公众提供了一种全新的、互动性强的艺术欣赏方式。这种技术的应用，不仅为传统文化的传播和保护提供了新的途径，也为现代艺术创作开辟了新的领域。

本研究围绕AIGC在云冈石窟智慧旅游和文化遗产保护的应用，揭示了这一技术的巨大潜力。尤其是在云冈石窟的应用展示了其在文化遗产保护、研究、利用、弘扬等方面的巨大潜力。随着技术的进步和应用的深入，AIGC有望为云冈石窟乃至更多文化遗产的保护、旅游管理等领域提供更多支持。

（作者单位：云冈研究院）