AI xử lý 400.000 ảnh, tạo 'bản song sinh' của Thánh đường Vatican

Vương cung thánh đường Thánh Peter, ra đời cách đây hơn 400 năm, là một trong những nhà thờ nổi tiếng nhất thế giới với kiến trúc Phục hưng và Baroque. Các kiến trúc sư nổi tiếng, như Michelangelo và Bernini, đã đóng góp vào thiết kế của nhà thờ và mất hơn 100 năm để hoàn thành.

Đức Hồng y Mauro Gambetti, Tổng giám mục Vương cung thánh đường, cho biết: "Nhiều thế kỷ xuống cấp, kết hợp với dòng du khách hàng ngày hơn 50.000 người, đã tác động đến cấu trúc của Vương cung thánh đường".

Chính vì vậy, dự án La Basilica di San Pietro, trong đó dùng AI tạo ra bản sao kỹ thuật số của thánh đường, đã hình thành cuối năm 2023. Đây là kết quả của gần một năm hợp tác giữa Vatican, Iconem và Microsoft để cung cấp quyền truy cập vào nhà thờ mang tính biểu tượng nhất của thành phố Vatican thông qua AI và trang web tương tác.

"Công nghệ như AI không chỉ thúc đẩy chúng ta tiến tới tương lai mà còn đóng vai trò quan trọng trong bảo tồn quá khứ. Dự án là một minh chứng mạnh mẽ về cách đổi mới có thể kết nối con người với lịch sử", Brad Smith, Chủ tịch Microsoft, cho hay.

Cách AI kết nối quá khứ - hiện tại - tương lai

Chụp ảnh mọi chi tiết của một nhà thờ lớn và ghép chúng lại với nhau là công việc không dễ dàng, nhất là trong vòng chưa đầy một tháng. Để tạo ra phiên bản 3D của Vương cung thánh đường Thánh Peter, Iconem, công ty nổi tiếng trong lĩnh vực bảo tồn kỹ thuật số tại Paris, đã chụp hơn 400.000 hình ảnh độ phân giải cao bằng kỹ thuật ảnh quang trắc tiên tiến.

Họ dành ba tuần để quét thánh đường bằng nhiều thiết bị khác nhau gồm máy bay không người lái, máy ảnh, tia laser, và Azure xử lý khối lượng lớn hình ảnh được thu thập. Sau đó, Iconem dùng AI tạo mô hình 3D chính xác hoặc bản sao kỹ thuật số của Vương cung thánh đường. Dữ liệu được lưu trữ trong Azure Cloud, giúp các đối tác dễ dàng truy cập.

"Điều thử thách nhất là làm sao tạo ra những hình ảnh chân thực, mang đến cảm giác như bạn đang ở đó. Những mô hình 3D đầu tiên chúng tôi xây dựng không đạt được điều đó. Chúng trông không đẹp, ánh sáng quá nhiều, thời gian render quá lâu và không thể đưa lên thiết bị như điện thoại được", Shawn Wright, Giám đốc thiết kế Công nghệ mới nổi tại Microsoft chia sẻ. "Và sau đó, chúng tôi nói: Hãy thử xem AI làm được gì".

Ông Wright cho biết, tùy vào số ảnh được chụp, họ đưa khoảng từ 50 đến 100 ảnh vào mô hình AI, sau đó trí tuệ nhân tạo tính toán, xác định độ sâu, kết cấu và kích thước, sau đó ghép tất cả lại với nhau để tạo hình ảnh 3D. AI cũng cân chỉnh bóng, ánh sáng và độ chói.

Dự án tạo bản sao kỹ thuật số Vương cung thánh đường Thánh Peter. Biên tập: Anh Phú (nguồn: Microsoft)

Phòng thí nghiệm AI for Good của Microsoft đóng góp các công cụ tiên tiến giúp tinh chỉnh bản sao kỹ thuật số với độ chính xác đến từng milimét. Các thuật toán lấp đầy khoảng trống, tăng cường chi tiết và tạo ra bản dựng lại liền mạch. Ngoài ra, AI giúp phát hiện và lập bản đồ các lỗ hổng về cấu trúc trong Vương cung thánh đường, chẳng hạn như vết nứt và gạch khảm bị mất, để phục vụ cho các nỗ lực bảo tồn trong tương lai.

Trong suốt quá trình này, Tòa thánh Vatican giám sát và kiểm tra để đảm bảo sự chính xác về hình ảnh của Vương cung thánh đường.

"Giống như một cuộc khám phá lịch sử 2.000 năm thông qua một di tích độc đáo vậy", Yves Ubelmann, nhà đồng sáng lập kiêm CEO của Iconem, nói.

Trải nghiệm

Ngày 11/11, Vatican hợp tác với Microsoft công bố dự án La Basilica di San Pietro: AI-Enhanced Experience, bao gồm hai triển lãm được hỗ trợ bởi công nghệ AI và trang web tương tác, cung cấp quyền truy cập chưa từng có trên toàn cầu vào một trong những địa danh tôn giáo mang tính biểu tượng nhất thế giới.

"400.000 là một con số khổng lồ, và chúng không phải ảnh thông thường hàng ngày. Chúng được chụp bằng drone, mỗi bức không chỉ ghi lại hình ảnh mà còn sử dụng công nghệ laser để biết chính xác vị trí và khoảng cách từ hình ảnh. AI quản lý drone để chúng có thể bay lên và xuống khắp nhà thờ và chụp tất cả hình ảnh này, tạo nên lượng dữ liệu khổng lồ 22 petabyte", ông Brad Smith mô tả trong sự kiện tại Vatican.

"Sẽ cần gần 5 triệu đĩa DVD để ghi lại tất cả dữ liệu trong 400.000 ảnh. Nếu bạn xếp chồng lên nhau, chúng sẽ cao tới 6 km. Làm thế nào để nối 400.000 ảnh lại với nhau? Giống như một chiếc chăn khổng lồ, mỗi ảnh là một mảnh vải nhỏ khác nhau và được đan với nhau bằng AI", Chủ tịch Microsoft so sánh.

Thông qua trang web virtual.basilicasanpietro.va, người xem trên toàn thế giới có thể tương tác với bản sao kỹ thuật số của Vương cung thánh đường. Điều này giúp những người không đến Vatican trực tiếp vẫn có thể trải nghiệm lịch sử, kiến trúc và tầm quan trọng về mặt tinh thần của thánh đường.

Tại Vatican, du khách cũng sẽ khám phá lịch sử và kiến trúc thánh đường thông qua các ki-ốt tương tác, hỗ trợ xem hình ảnh chi tiết của các khu vực cụ thể và tìm hiểu về tầm quan trọng của chúng.

Dự án La Basilica di San Pietro được công bố trước thềm Năm Thánh 2025. Năm Thánh diễn ra 25 năm một lần như một năm ân sủng và hành hương trong Giáo hội Công giáo La Mã. Triển lãm Pétros enì tại Vương cung thánh đường sẽ mang đến cho 35 triệu người hành hương ở Rome trải nghiệm sống động, trong khi bản sao kỹ thuật số giúp hơn một tỷ người Công giáo không thể thực hiện chuyến đi có được những hình ảnh chân thực như thể họ đang tham gia.

Tháng 1/2025, La Basilica di San Pietro sẽ phát hành bản trải nghiệm mang tính giáo dục trong Minecraft. Nền tảng tương tác cho phép người chơi khám phá phiên bản ảo của Vương cung thánh đường Thánh Peter, mở rộng khả năng tiếp cận toàn cầu đến địa điểm mang tính biểu tượng này. Bằng cách kết hợp di sản văn hóa với trò chơi, dự án sẽ tiếp cận được những khán giả mới và trẻ hơn.