テクノロジーだけを使って、ノートルダム大聖堂のような文化遺産の命を救いたいですか?ナイーブ！
歴史的建造物や文化遺物の再建作業には数年かかることが多く、3D モデリング、畳み込みニューラル ネットワーク、敵対的生成ネットワークなどの人工知能テクノロジを使用すると、再建や修復作業のための指針や参考となる提案が得られます。
予期せぬ火災がフランス全土を悲しみに陥れた。
「この世の良いものは堅くなく、色とりどりの雲は簡単に散り、ガラスは脆い。」建設に 180 年を要し、現在では築 800 年を超えています。世界の宝であるノートルダム大聖堂は、フランス現地時間 2019 年 4 月 15 日の夜に火災により焼失しました。
火災で焼失したのはノートルダム大聖堂だけではない
戦禍と時の浸食を免れた芸術的趣あふれる文化財建造物は、修復中に失火して焼失してしまいました。
「文化財の命は一度きり。失われたら二度と戻ってこない」。
報道によると、消防士が救助した後、ノートルダム大聖堂の2つの鐘楼とファサードは無傷のままだったが、屋根の3分の2が火災で損傷したという。象徴的な尖塔の崩壊に加えて、木製の屋根トラスももはや存在しません。しかし、「楽園の花」として知られるバラ窓は奇跡的に生き残りました。
火災により歴史的建造物や工芸品が破壊されたのはこれが初めてではない。 そして、すべての修理と再建は長い旅です。ノートルダム・ド・パリの再建プロセスが予想される少なくとも10年はかかる, この期間中、ノートルダム大聖堂は一般公開されなくなります。
人工知能が急速に発展している今日、テクノロジーはこれらの世界の宝物を復元するのに役立つでしょうか?
彼はレーザー スキャンを使用してデジタル モデルを文書化しました。
幸いなことに、ヴァッサー大学の芸術教授である故アンドリュー・タロンは、生前にノートルダム寺院のレーザースキャンを完了しました。
タロンは建築パノラマ、3D 情報、詳細な画像を複数の角度から収集します。彼は大聖堂の内部と詳細な特徴のレーザー スキャンを実行し、3 次元アーカイブ技術を使用して、正確 (1 ～ 2 mm の精度) かつ迅速 (1 秒あたり数十万点を測定) に大聖堂の空間的な 3 次元情報を取得しました。建物を構築し、完全なデジタル モデルを構築します。
2014 年から 2015 年の彼の仕事は細心の注意を払っており、いくつかの興味深い発見につながりました。キングス ギャラリーは下げ振りから約 1 フィートずれており、ノートルダム大聖堂の内部の柱は完全に揃っていませんでした。
タロンは昨年末に亡くなりました。彼が残したデジタル情報は、ノートルダム大聖堂の修復作業の 3 次元モデルを提供し、再建プロセス中に信頼できるようになります。
突然の災害に備えて、建物の3Dモデルがあれば幸いですが、対応した運用ができなかったらどうなるでしょうか？
写真から遺跡を復元する
Iconem という会社は Microsoft AI を通じて AI モデルを構築しました。過去の建物の実物写真をもとに、被害を受ける前の廃墟の3D画像を復元することができます。
戦争で荒廃した古代都市パルミラ (この古代都市は 2015 年に過激派テロ組織「イスラム国」に占領され、その後破壊された) を再建するために、Iconem は写真測量技術を使用して、古代パルミラの 50,000 枚以上の本物の写真を渡しました。都市は古代都市のリアルな電子モデルを再現します。
最終的な修正は直接完了しませんが、建物を物理的に修復する場合、これは重要なステップとなります。
これまでアイコネムは AI テクノロジーを使用して、北スーダンのメロエのピラミッド、リビアの円形劇場、イランのアラムットの古代城塞など、多くの被害を受けた遺跡のデータ モデルを構築してきました。
インテルは機械学習テクノロジーを使用して万里の長城の修復を支援
インテルは、建口万里の長城の修復作業にも AI テクノロジーを活用しています。
自然災害による浸食と人為的な損傷に直面している建口長城は、緊急の修復が必要です。しかし、その急峻な地形が修復作業をさらに困難にしています。
インテル中国研究所、インテル データセンター部門、武漢大学の国家重点測量・地図作成・リモートセンシング研究所は連携して、AI アルゴリズムと組み合わせたドローンを通じて建口万里の長城修復プロジェクトを支援しています。
修復プロセスは主に次の 3 つのステップに分かれていると報告されています。
1.高精度画像の収集
建口万里の長城保護プロジェクトでは、インテルの最新の Falcon 8+ ドローンを使用して、万里の長城の全体および部分の航空写真と正確な画像化を実施しました。
2. 3Dモデリングと人工知能による損傷部品の特定
最新のサーバーの助けを借りて、高解像度の画像データを迅速に分析および処理して、万里の長城の完全な高精度 3D 画像モデルを生成することができます。人工知能アルゴリズムを使用して3Dモデル上で修理が必要な部分を特定し、亀裂や崩壊などの損傷の測定データを提供して物理的な修理をガイドします。
3. 3Dモデルの人工知能によるデジタル修復
3Dモデルの損傷特定に基づいて、最新の 3D モデルの敵対的生成ネットワークと回帰畳み込みネットワークを使用して、城壁の損傷部分をデジタル的に修復します。また、万里の長城の実際の修理とメンテナンスに関するガイダンスと参考提案も提供します。
もちろん、最終的な修理作業は作業員または作業員が操作する機械によって完了する必要があります。
テクノロジーは視覚的かつ体験的に進歩をもたらします
テクノロジーは私たちに希望を与えてくれますが、AI が提供できるのは修復のための提案と参考だけであり、ノートルダム寺院を完全に修復することはできないことを認めなければなりません。
昨年のブラジル博物館の火災でも、多数の貴重な文化遺物が灰になったが、完全な再建は2021年まで始まらない。私たちが直面しているのは、資本や技術などさまざまな面からの抵抗です。
妥協方法は、デジタル仮想手法を使用して画像の再現を実現します。たとえば、テンセントはブラジル博物館と協力し、画像認識やビッグデータなどの形式を使用して、インターネットユーザーを通じてブラジル博物館に関する大量の写真を収集しました。デジタル仮想博物館を構築します。
DeepMindの研究者らは昨年、画像を3Dシーンに変換する技術も提案した。彼らは、Generative Query Network (GQN) と VR テクノロジーを組み合わせて、古い写真のシーンを再現しました。
GQNの原理図、論文名：
《ニューラルシーンの表現とレンダリング》
これにより、人々は「没入型」の体験をすることができます。たとえば、「過去に戻る」、子供の頃に眠ったゆりかごを体験する、さらには両親の結婚式に「出席」するなどです。
テクノロジーは助けることしかできませんが、完全に再建することはできません
既存の技術と手段を振り返ると、デジタル修復を達成する方法はたくさんありますが、火が燃え上がり煙が立ち上ったとき、ユニークなノートルダム・ド・パリが私たちに永遠に残されたという事実を認めなければなりません。また、完全な物理的復元は不可能です。タスク。
デジタルモデルは参照や虚像を提示することしかできず、ユニークな建物や芸術作品はその美しさを見た人の心にしか残らないことは誰もが知っています。
実際、多くのテキストは、修復者この作業は依然として手動で行う必要があります。ドキュメンタリー「紫禁城の文物を修復する」では、何世代にもわたる修復職人が職人の精神を駆使して朽ち果てたものを魔法に変えてきた物語が描かれており、敦煌の壁画も修復家によって6年の歳月を経て修復されました。
したがって、私たちがテクノロジーを擁護するのは、テクノロジーが全能であるからではなく、テクノロジーだけでは道徳のレベルに達するのに十分ではないからです。おそらく現在の技術では芸術の宮殿を私たちに復元することはできないでしょう。しかし、少なくともテクノロジーの進歩により、そのような出来事に直面しても、私たちは理性と希望を持ち続けることができます。