敦煌x兰大！活起来！火起来！

你可曾听过来自玉门关外的驼铃声声？

你可曾看过来自千百年前的敦煌壁画？

玉门关，莫高窟，月牙泉

骆驼，大漠，壁画

历经风雨，穿梭时空

敦煌矗立千年

而兰州大学正沿着这条道路

用前沿科技

助力敦煌“活起来”“火起来”！

《汉书》里说：“敦，大也；煌，盛也。”

壁画上神威的狮子，取经的玄奘，身形曼妙的飞天，身着异国服饰的神灵……都是敦煌留给人们的宝贵文化遗产。在保护这颗世界文明长河中的璀璨明珠的道路上，一代代科技工作者不断探索创新手段，让敦煌文明延续、永生。

为了再现敦煌文化底蕴，挖掘敦煌艺术特色，兰州大学信息科学与工程学院 DSLab 实验室在周庆国教授的带领下于2019年发起并推动了DeepFlying项目，团队的雍宾宾副教授为目前项目负责人。作为教育部产学合作协同育人项目的立项项目，该项目旨在挖掘敦煌传统文化之美，将之与现今炙手可热的人工智能技术相结合进行新时代辅助艺术设计，创造新的艺术形式以弘扬敦煌文化。

9月6日，兰州大学信息科学与工程学院周睿副教授带领DeepFlying团队走进Google I/O Connect开发者大会。在那里，来自世界各地的开发人员在现场互动活动，通过演讲、工作坊等形式展示如何应用来自 Google I/O 的技术和产品：从谷歌教育助力传承和弘扬中华文化，到赋能中国开发者创业生态，培养数字人才助力数字经济，Google开发者大会不仅是技术的盛会，更是交流与文化的盛会。

而DeepFlying团队以科技助力文化数字化转型。“吸引那些原本对传统艺术形式不感兴趣的年轻人，并激励他们更多地了解中国丰富的文化遗产”。他们不仅仅将敦煌文化留存在数字技术上，更将它作为一颗种子在年轻人心中种下。

展：“传统文化与当代科技的融合与展览”

《西京赋》曾言：“蒂倒茄于藻井，披红葩之狎猎。”敦煌的藻井是“天花板”的艺术，DeepFlying团队的藻井是电子互动屏的艺术。在Google I/O Connect开发者大会的展会现场，DeepFlying团队用4K投影＋LED大屏打造了一个“妙壁生花”的方体展陈空间。

在这个展陈空间中团队预设了四层纹样、三种风格与数十种图形，用户可根据自己的喜好进行图形设计。团队成员苏钊介绍说：“它就像小时候画画的那种图纸”。

在用户端，这四层纹样按顺序由中心向外排布，用户可以根据使用时的软件提示在每一层选择不同图案进行叠加，与此同时，随着叠加层数的增加每一层的透明度也会增加，并按照对称结构对图案进行自动填充。纹样基本完成后用户可以选择心仪的预设风格进行迁移，为纹样“染上”自己喜爱的颜色风格，最终生成个人独属的敦煌纹样，并将纹样投影至电子屏上，沉浸在自己创造的石窟空间，感受敦煌文化的魅力。

不少人选择和自己创造的藻井合影。苏钊认为：“很多人喜欢发个朋友圈，发条微博，它比较适合于社交分享。”带有社交属性的谷歌开发者大会帮助更多人了解了敦煌文化酷炫的一面。

为了让用户更沉浸式体验敦煌文化，除了电子屏，DeepFlying团队在现场设置了室内展示区。展示区的外观参考了莫高窟的标志性建筑九层塔，带给用户直观的 “视觉文化震撼”。它的内部主要由高清投影仪、投影墙和LED屏构成。通过“万花筒动画”形式对深度学习生成的敦煌纹样进行播放。同时配以中国古典音乐，给用户最好的文化感受。团队虽然只是用了低门槛的互动方式，但是用户却获得了高回报的文化体验。

这个“反差感”来得并不容易。苏钊坦言：“当时是探索的过程。因为我们也不知道做一个什么样的东西能博人眼球。”

DeepFlying团队开始选择的并不是风格迁移的技术，而是一种“用户给出关键词，模型生成相匹配的图片”的形式。但是这种尝试用GAN模型（生成对抗网络模型）或者diffusion模型（扩散模型）来生成敦煌图片的形式对数据集的质量要求相对较高，没有经过足够的精细处理的模型并不能生成合适的图形。最终团队舍弃了这一形式，转战风格迁移领域。

在风格迁移的落实过程中团队提出了两种可行方案。第一种是传统的神经风格迁移，第二种是基于对抗网络的风格迁移。

“前者使用迁移学习技术，使用神经网络作为特征提取器，最小化风格损失和内容损失即可得到最后的图片；后者基于CycleGAN（图像转换）网络训练框架，需要在相互博弈的过程中最小化风格损失和内容损失之和，才能够达到风格迁移的效果。”团队成员张焱翔介绍道。

为了给用户提供更多的定制化接口，DeepFlying团队选择传统的神经风格迁移。

新：“一种新的方式来体验和欣赏”

“敦煌是中国传统文化的重要组成部分。在敦煌艺术中发现的错综复杂的图案和纹样，不仅在视觉上令人叹为观止，而且具有深刻的文化意义。”苏钊向记者介绍为什么选择敦煌纹样作为主题。

致力于保护敦煌文化的团队千千万。一千个团队，就有一千种保护敦煌文化的方式。“如何进行保护方式的创新”“如何吸引更多的受众”“如何让保护方式达到最大化的保护效果”成了每一个团队必须回答的问题。

DeepFlying团队对这一问题的回答是“通过利用机器学习和计算机视觉等现代技术，希望为人们创造一种新的方式来体验和欣赏这种古老的艺术形式。”

相较于游客实地参观敦煌景色了解莫高窟藻井，团队用“人工智能＋文化”的方式将敦煌文化带到了用户眼前。而相比于其他将数字化与文化结合的项目来说，DeepFlying的亮点在于“新颖的、未来主义风格”。

张焱翔介绍说：“我们不是简单地使用数字工具来复制或展示现有的艺术作品，而是利用先进的技术如TensorFlow（符号数字系统）等，以独特的方式来改造和重新解释经典的设计。”这种展现方式能够让观众更能身临其境地感受敦煌文化，将敦煌文化“搬到”展厅，让敦煌文化以创新的面孔出现在观众视野中。

除了技术上的创新，还有文化互动的创新。人们感受敦煌的文化不再是灌输式的欣赏，而是切实地互动。“用户自主生成内容，并进行现场的投影映射。一方面能呈现一个更有震撼的场景，另一方面能更吸引观众。”苏钊介绍道。一举两得的交互性和个性化让DeepFlying团队呈现的项目受到了观众的欢迎。

团队在素材的选取上同样遵循“新”的原则。在生成用户自主设计敦煌纹样的流程中，团队提供了27种预设的底图。这27种底图的选取也是一种“多元共进”的新颖，在古今结合的同时也做到了中西结合。图样里不仅有中国龙、锦鲤的纹样，也出现了甜甜圈的踪影。

传：“人工智能＋文化的方式来传播文化”

DeepFlying团队的初衷是利用深度学习等开源技术，降低传统文化推广的门槛，让年轻一代更容易接触到传统文化。

为提升用户使用体验，团队提出了“软件模型相分离”的方法。通过软件进行相关图样的选取，本地的软件将图片传到云服务器上。利用云服务器“性能好、对模型渲染速度快”的特点进行图样的最终生成，整个过程只需要四到五秒的时间。

苏钊谈道：“我问一些现场的观众他们有没有去过敦煌，他们说没有。但这种沉浸式体验给他们留下了很深刻的印象，他们以后可能想会去敦煌看一看。”

以展台为契机，以技术为手段，把敦煌文化的魅力带到每个人心中，让“敦煌”不再只是一个西北的地标，而将她变成一个鲜活的文化代言人。“我相信技术可以在保存和推广文化遗产方面发挥至关重要的作用，使其能够接触到更广泛的受众，并激励新一代的艺术家和爱好者。”张焱翔说道。

目前，DeepFlying团队设计出了“一个传统敦煌技术和现代科技结合的沉浸式展示空间”“一个可以识别和分类敦煌艺术中各种图案和风格的人工智能驱动的系统”和“一个允许用户使用机器学习算法生成自己的敦煌风格图案的交互式平台”。谈到项目未来的发展时，苏钊说：“未来我们将尝试人工智能生成的音乐与中国传统乐器结合起来，创造一种独特的过去与现在的融合。此外，我们也会尝试对壁画进行电子复原，减少文物修复师的工作量。”

“尽管在路途中面临挫折和困难，但我们坚持不懈，最终成功地创造了一个在视觉上令人惊叹且具有文化意义的展品。我们有责任有义务保护和弘扬中国传统文化，也希望更多的人和我们一起为我们的传统文化保护和宣传做出贡献。”苏钊在谈到参与此次大会最大的感受时说道。

敦煌地处祖国的西北，这颗丝绸之路上的明珠在文化传播上发挥着重大的作用。在古代，人们在那里进行着贸易往来；而现在，兰州大学的DeepFlying团队在那里进行着以技术为手段的文化传承。就像团队的名字，深度学习（deep learning）+飞天（fly）组成了团队的核心概念。以互联网为平台，在DeepFlying团队的创新下，兰州大学持续发出中国文化的声音，从甘肃发出的文化之音愈传愈远。

声音的起点在敦煌，终点在世界。

（《兰州大学报》1076期）

内容来源｜党委宣传部（融媒体中心）

文字丨顾雨彤 张毅

编辑｜吕佳灵

责任编辑｜付瑜

主编｜李晖

十年，兰大方案超亮眼！