GCL科普活动：中国科大2025年科技活动周数学科学学院GCL实验室科普点活动顺利举行

5月17日上午，为进一步贯彻习近平总书记关于科普和科学教育工作的重要论述，落实新修订的《中华人民共和国科学技术普及法》要求，促进科普工作高质量发展，按照科技部、中国科学院2025年科技活动周总体部署，中国科学技术大学组织的2025年科技活动周拉开帷幕。本次科技活动周主题为“矢志创新发展 建设科技强国”，36个科普点参加活动，此次活动受到了社会各界的广泛关注，吸纳了近2万余名中小学生以及家长进校参观。我校众多科普点充分利用科研成果资源，为参观者奉上了一场独特的科学盛宴。

 为响应主题，中国科学技术大学数学科学学院安徽省图形计算与感知交互重点实验室（GCL实验室）充分利用科研成果资源，提供了五项科普体验活动，生动地展现了艺术设计中的数学原理。在科普点，一大早便吸引了大批的参观者前来体验科普活动。活动现场，欢快而热烈，教室里熙熙攘攘，座无虚席，孩子们跃跃欲试的吵闹声，体验活动时的惊叹和赞美声，交织成一片。

纸片阴影艺术

纸片阴影艺术是一种别具匠心的艺术形式，通过精心设计纸片的形状，可以在灯光下投射出多个不同的图案。GCL实验室团队开发的算法，将多幅图像生成分段可展曲面的问题，转化为单幅图像分别生成一个曲面，然后将生成的分段可展曲面合并到最终结果中，最后自动计算出实现特定投影效果的最佳纸片形状。当灯光穿透这些精妙设计的镂空纸片，投影会随着角度变换呈现出汉字、植物、建筑、头像等不同图案。

科普分享：纸片阴影艺术的电子版图纸和说明书见百度网盘链接

百度网盘链接: https://pan.baidu.com/s/1nHPhoMRZ6lCRh1rd4GFcRg?pwd=mgvc

提取码: mgvc

橘皮成形

橘皮成形是一种将平面模型映射到橘子表面，得到一系列割缝，切开即可得到目标模型的艺术设计形式。以往这似乎是只有专业艺术家们才能掌握的艺术设计技巧，而GCL实验室团队设计了精妙的几何算法，使得橘皮成形艺术变成了小朋友们也可以参与、设计、制作的课外活动。在活动现场，志愿者为小朋友们生动地讲解原理以及操作的流程，并鼓励他们亲身体验，在实践中感受数学与艺术设计交融的独特魅力。

鲁班锁

鲁班锁，是一种启发于中国古代榫卯结构，将三维模型分解为一系列按指定顺序拼接的块状结构。鲁班锁的特点在于它的拼装过程需要玩家通过空间想象力和逻辑思维来解决。每个木块都是独特设计，只有以正确的顺序和方向才能完美拼合，组成一个稳固的结构。这一过程不仅考验玩家的思维能力，还能有效地培养玩家的耐心和细致观察力。相比于传统的榫卯结构，GCL实验室团队使用3D打印技术来制作模型，使得制作更加智能化、更加方便。拼装鲁班锁的过程帮助了儿童提升空间感知能力、手眼协调能力和解决问题的能力。动手参与的同学凝神观察、专注思考，旁边的围观者都摩拳擦掌、跃跃欲试。通过亲手拼接，这既锻炼了孩子们的动手能力，又磨练了他们勇于尝试、积极思考的良好品质。

智语未来·高保真数字对话人

今年实验室在推出全新"智语未来·高保真数字对话人"互动体验，将人工智能与图形计算技术深度融合，打造出一场虚实交融的科技盛宴。该展项运用实验室自主研发的多模态感知算法与超写实三维重建技术，构建出可实时交互的AI数字人。当参观者驻足屏幕前，数字人便以仿生级微表情和自然肢体语言主动致意。数字人的智能内核由深度神经网络驱动，通过语音识别模块解析语义，依托知识图谱与生成式对话模型实现逻辑应答。特别设计的情绪感知系统能根据对话内容，精准还原人类挑眉、抿嘴等微表情变化。当孩子们用稚嫩嗓音询问"数字人会做梦吗"时，数字人不仅给出富有哲理的解答，更会配合思考的神态轻抚下颌，让科学对话充满温度。

魔镜艺术

在展示区除了高保真数字人互动项目外，另一项备受瞩目的创新展品是“魔镜艺术”，平平无奇的玻璃板居然暗藏玄机！将“光”编码于玻璃的形状之中，经过加工与打磨，便能够在光照下呈现出任意图案。自由曲面光场调控透镜项目将光学技术与自主研发的数值建模和优化方法深度融合，通过非传统自由曲面光学设计，结合高精度制造工艺，实现了光线路径的精准控制，在特定距离下投射出《哪吒之魔童闹海》中的人物动态光影图案，展现了科学与艺术的跨界创新。

此次科技活动周的科普体验活动不仅让参观者们收获了制作过程的喜悦，也开拓了孩子们的眼界，激发了孩子学习数学的兴趣。其实，每一件艺术品背后或许都藏着我们看不见的数学，艺术与数学，从来都不是相互对立的两极，科研工作者们不仅仅耕耘于严谨的公式定理，也更懂得数学邂逅于艺术时诞生的美。在孩子们接触前沿科技科研成果的过程中，科学家精神、数学科学的种子也正在祖国的未来一代中生根发芽。