图为技术人员正在进行终端遥感数据处理。宿东/摄

炎炎烈日下，一阵发动机的轰响从整齐划一的蝉鸣中蹿出，一架固定翼无人机史无前例地出现在秦始皇陵上空，来自中国航天科技集团有限公司五院508所的数字化考古小队开工了。

他们将通过航天遥感技术获取陵区数据，用虚拟现实技术还原皇陵全貌，航天技术与考古工作的“邂逅”搭建了中国首次数字化虚拟考古的舞台。

用电脑拼接兵马俑

经由导师周明全教授引荐，508所设计师徐崇斌出现在一次文化遗产学术年会上，这次活动由教育部虚拟现实应用工程研究中心和文化遗产数字化保护与虚拟现实北京市重点实验室主办，国内考古界专家悉数到场。

“我向大家介绍了航天遥感应用、载荷制造、虚拟现实等内容，他们听后觉得这些技术在考古上应用很有意义，这与主办方想成立数字化虚拟考古联合实验室的初衷不谋而合。”徐崇斌说。

传统考古中，工作人员手持工具进行挖掘，并尝试现场拼接，而数字化虚拟考古中，工作人员通过光学手段实地采集数据，生成模拟文物3D模型并完成虚拟修复。

“考古人员将所有碎片曲面扫描下来并编码，计算机根据曲面形状进行最佳匹配，以前修复一个兵马俑要很长时间，现在分分钟完成，效率高了也不用实地拼搭，能够避免文物产生二次破坏。”徐崇斌说，“有了数据还可3D打印一个与原型一样的兵马俑，尝试恢复文物颜色或根据各种碎片发掘位置判断兵马俑最初的布阵，复原当时的恢宏场景，研究秦国时的兵法。”

团队通过光学卫星加无人机遥感，用多分辨率方法将陵墓区大场景和细节绘制出来，墓室内也通过虚拟现实的技术进行了绘制。

“之前做了一些单个建筑和地宫的模型，搭建了空间信息平台，这样便可以制作出更多的模型，比如可以把地面建筑和地宫模型匹配到这个空间信息平台，由考古工作者完成虚拟场景装配。”徐崇斌说。

再现千年前景象

由4人组成的小队在秦始皇陵待了一个月，这片被联合国遗产保护组织列入世界级文化遗产的区域，已经被限制过度开发，因此为飞机充电等保障工作成为难题。

“在山上拍摄时，起降无人机很难，飞行时又需要让无人机保持与地面同样的高度，上升下降幅度大，而骊山呈莲花状，有12瓣山峰，所以难度极高，在此期间大家基本都在抬着设备爬山。”为无人机写飞行脚本的机长刘亮说，“拍摄时间、间隔率、重叠率都要提前算好。”

最终成型的高清秦始皇陵模型数据量达100多个G，可360度旋转、放大缩小，查看任意视角图像。“这个数据量对我们的处理算法考验非常大。”刘亮说。

过去，考古人员在地面上一步一步发掘，如今，大遗址数据模拟可使考古人员在不跋山涉水的情况下完成数字化考古工作，通过模型可以清晰地看到秦始皇陵整体地貌变化和人类生产生活对遗址的细微影响。在虚拟考古联合实验室发布会上，团队将此次考古成果做了介绍和推广，获得在座专家的高度认可。

未来，团队将打造秦始皇陵空间信息平台，使考古人员能将地宫、水体、皇陵周边农业生产、植物生长等单个模拟物放置其中，再现不同时期所考察区域的实地场景。

后续，团队还将与秦始皇陵博物院考古工作部进一步开展合作，从西安向东绘制秦长城、秦始皇行宫等，向西沿着“一带一路”绘制丝路相关元素，通过高分辨率卫星和无人机遥感实现天空地一体化考古。

“后面还要将当前开展的工作编制成行业标准，以指导今后大型遗址遗迹的空间信息采集、模型构建和虚拟考古。”徐崇斌说。

用航天技术为社会做实事

在进行考古之前，团队已将遥感图像、产品应用于流域污染追溯、智慧农业、智慧城市、城市建设规划等方面。“在国家提倡军民融合深度发展的大背景下，我们也在思考如何用航天技术解决百姓生活中的问题。”508所航天技术应用产业处副处长马杨说。

团队成员发现电力巡检中实地作业的人员存在触电危险，而遥感技术可检测出漏电点等巡线需要解决的问题；团队还将微光夜视技术转化做成夜视仪，使相关岗位工作人员能在黑夜中清楚看到全彩的景象……如今，508所的技术人员留心生活、注意观察，还有人专门跑市场，航天技术转化的成果越发丰硕。

“现在逐渐转变为我们发现了行业需求后，再用技术满足需求，从而牵引产品的研制和转型。”马杨介绍。

在摸索新模式的过程中，508所重组了纯商业运行模式的全资子公司——航天创智公司作为产业发展主体平台公司，承担该所航天技术转化、产品孵化和技术合作等任务。

创智公司提供场地、环境、资金、资源，甚至帮助对接市场。另外，508所还引进了内部创业模式，员工可以在创智公司平台上操作，做成产业化后可与社会资本合作，在508所，这被称为“离岗创业不离职”，两三年时间里业务开展得不理想，还可回到原岗位继续工作。（王旭）