龙门石窟位于国家历史文化名城、十三朝古都洛阳，是5世纪～10世纪杰出的石刻艺术宝库之一。自五世纪末开凿以来，经北魏、东西魏、北齐、隋、唐等朝代接续营造，最终形成了2345个编号窟龛、近11万尊造像、2800多品碑刻题记、近80座佛塔的超大型石窟石刻遗迹群落，是中外文明交流互鉴的结晶和中华民族共同体形成发展的历史见证。1961年被公布为首批全国重点文物保护单位，2000年被列入《世界遗产名录》。联合国教科文组织世界遗产委员会认为，龙门石窟代表了“中国石刻艺术的最高峰”。石窟的浅浮雕纹饰作为古代匠人智慧的“立体密码”，以“一刀一刻皆成史”的细腻笔触，记录着佛教艺术中国化的历程——从北魏“秀骨清像”的飘逸灵动，到唐代“丰腴圆润”的盛世气象，每一道不足0.1毫米的刻痕都承载着跨越千年的文化基因。

然而，当数字技术试图“唤醒”这些沉睡的石刻时，面临着三大核心挑战：其一，浅浮雕表面刻痕极浅（深度小于0.1mm），传统摄影测量与激光扫描易产生几何失真；其二，石窟体量庞大，需兼顾整体结构与局部细节的超高精度采集；其三，纹饰样式丰富、结构复杂（如莲花洞中的忍冬纹、火焰纹等），传统人工描摹效率低下且难以标准化，而通用AI模型因泛化能力不足难以适用。在此背景下，“探元计划2024”携手龙门石窟研究院、武汉大学文化遗产智能计算实验室，以“场景共创”模式开启技术攻坚。

探索从“技术验证”到“活态传承”的实践路径

团队聚焦“龙门石窟微痕浅浮雕三维建模及纹饰图案的自动理解与建库检索”主题，针对传统三维建模精度难以满足微痕特征提取要求、纹饰图案结构复杂难以自动解析等技术瓶颈，围绕“高精度三维重建”与“纹饰图案自动理解”两大方向，探索涵盖基于精细光度立体的浅浮雕表面高精度三维建模、基于预训练视觉大模型的纹饰图案自动提取识别、数据库构建与多模态检索的完整技术链路。

数据采集与建模试验阶段：选择龙门石窟典型洞窟（魏字洞、莲花洞、古阳洞等）作为样本区域，采用自主研发的精细光度立体技术，在受限的石窟环境中获取浅浮雕局部区域的高质量图像序列，并利用成功构建精度优于0.05毫米精度的三维模型，验证建模方案的可行性与环境适应性。

纹饰图案智能识别与处理阶段：基于图像与三维模型数据，结合预训练视觉大模型展开纹饰图案的自动提取与分类实验，辅以人工整饰，初步建立纹饰图案的图像标注数据集与结构化线描图。

图案数据库构建与功能拓展阶段：围绕纹饰图案的数据存储与应用，聚焦规范化存储、分类标准建立与多模态检索功能开发，构建集图形图像、语义标签、三维信息于一体的数据库系统，为龙门石窟数字资产的研究利用提供有力支撑。

构建“微痕级”采集与智能解析的技术体系

项目在技术方法与应用模式上实现了关键性突破，针对石窟文物数字化中“精度不足”“环境受限”“纹饰难解”“数据不可用”等传统难题，提出了面向石窟场景的整体性解决方案。

在三维建模方面，采用光度立体技术实现适用于石窟环境的亚毫米级三维模型数据生成。项目实现了一种基于精细光度立体的高精度三维重建方法，突破了传统激光扫描与结构光技术在复杂环境下采集精度受限、设备成本高、操作繁琐等问题，仅依赖便携式相机与LED光源即可获取亚毫米级的高质量三维数据，实现了高精度与高适应性的统一，为低成本、高效率的石窟数字化提供了可推广路径。

在多源数据处理方面，实现三维表面刻线与多特征融合约束下的整体点云平差优化机制，兼顾局部细节与全局一致性。结合残差分析与非刚性变形区域的识别定位，精细矫正点云非刚性变形导致的结构错位，显著提升几何连续性与整体模型精度。

在纹饰理解与数据体系构建方面，建立龙门石窟纹饰图案数据库，实现从纹饰识别、分类到建库检索的全过程贯通，解决了“数据零散、难以调用”的问题，具有显著的推广与借鉴价值。

赋能从“数字保护”到“社会共益”的价值转化

项目的价值不仅体现在技术突破，更在于构建了“技术支撑与文化表达并重”的实践路径：

学术研究价值：高精度三维模型与纹饰数据集为研究石窟寺艺术史、宗教史、工艺史提供全新视角。例如，通过对比古阳洞北魏造像与唐代造像的纹饰差异，可揭示佛教艺术中国化的演进轨迹；通过分析莲花洞飞天纹的飘带刻痕，可还原古代匠人的雕刻技法。

文化传播价值：构建“政府—企业—高校—公众”协同的可持续运营生态，通过纹饰数据管理系统实现纹饰的智能管理与二次创作，助力文化传播，让数字保护成果“走进大众”。

社会公益价值：项目实施过程中，团队重视青年人才的培养，建立了集理论学习、实地操作与技术转化于一体的人才培养体系。共有30余名青年研究人员到实地深度参与，涵盖测绘工程、文博、计算机技术、美术史等多个专业方向，人员构成包括研究生、本科生及青年科研人员。参与者参与了数据采集、三维建模、图案识别与数据库构建等不同环节，学习石窟数字化保护利用的完整流程。同时，成员积极参与科普传播，将石窟数字保护的理念与技术成果向更广泛群体进行推广，初步形成了科研、教学与公众教育相结合的人才发展路径。

展望从“不可移动”到“数字可触”的活态传承

未来，“龙门石窟微痕浅浮雕三维建模与纹饰图案自动理解”项目将继续以“高精度建模+智能化分析+结构化知识库”为核心，围绕文化遗产的保护、传承、传播与价值转化等多重目标，拓展技术应用边界，深化成果转化效益，构建可持续发展的数字遗产生态体系。

将持续推进核心技术的迭代升级，重点聚焦精细光度立体三维重建与纹饰图案自动识别两个方向开展深入研究。一方面，进一步优化三维重建算法，提升其在狭小空间、复杂光照和多材质表面等环境中的建模适应性与稳定性，以满足多类型文物高精度数字化的技术需求；另一方面，依托AI技术的快速演进，持续增强大模型在纹饰图案语义识别与自动提取中的准确度与泛化能力，并结合龙门石窟丰富的历史图案资源，深入探究其纹饰图案风格的演变路径。在此基础上，拟构建面向跨场景应用的文物纹饰图案知识图谱，开发纹饰图案风格API接口与AI生成插件，支撑文化创意、学术研究、教育传播等多元化应用场景，让龙门石窟的千年纹饰从“不可移动”变为“数字可触”，从“专家可解”到“大众可感”，在科技与文化的深度交融中，续写数字时代活态传承的新篇章。

（供稿：龙门石窟研究院 腾讯探元计划 武汉大学）