千年宛如初见云冈石窟数字化之美

2020年5月13日 08:06　 来源: 中央纪委国家监委网站

    5月11日，习近平总书记来到大同云冈石窟考察历史文化遗产保护工作。习近平总书记强调，云冈石窟体现了中华文化的特色和中外文化交流的历史。这是人类文明的瑰宝，要坚持保护第一，在保护的基础上研究利用好。

    云冈石窟原名武州（周）山石窟寺，距大同市城西约16公里，距今已有1500多年的历史，与敦煌莫高窟、洛阳龙门石窟并称为中国三大石窟，2001年被联合国教科文组织列为“世界文化遗产”名录。

    北魏地理学家郦道元在《水经注》中这样描述云冈石窟：“武州川水又东南流，水侧有石，祗洹舍并诸窟室，比丘尼所居也……山堂水殿，烟寺相望，林渊锦镜，缀目新眺”。云冈石窟可以说是石窟艺术“中国化”的开始。云冈中期石窟出现的中国宫殿建筑式样雕刻，以及在此基础上发展出的中国式佛像龛，在后世的石窟寺建造中得到广泛应用。

    “我们对于时间的理解，不是以十年、百年为计，而是以百年、千年为计。”习近平总书记反复强调要让收藏在博物馆里的文物、陈列在广阔大地上的遗产、书写在古籍里的文字都活起来。

    面对这流传千年的美好，该如何更好地进行保护和开发？对此，云冈石窟给出了它的数字化答卷。

    三维“数字档案” 沉浸式体验

    尽管采取了许多保护措施，但石窟逐渐风化的趋势是不可逆的，因此对石窟的记录尤为重要。针对云冈石窟高浮雕、圆雕难以测绘的特点，云冈石窟研究院走出了一条从手工测绘到近景摄影测量，再到三维激光扫描测绘的数字化记录探索之路。

    云冈石窟全景立面正射影像图与线图（局部）

    从2003年起，云冈石窟研究院与多家科研院校合作，开始尝试三维激光扫描技术的应用。三维激光扫描技术可以深入到任何复杂的现场环境中进行扫描操作，并直接将各种实体的三维数据完整的采集到电脑中，进而快速重构出目标的三维模型及线、面、体、空间等各种制图数据。

    观众在展览中体验VR观景

    在高清三维数据的支持下，云冈石窟研究院打造了一套基于VR眼镜的沉浸式石窟体验系统。这个系统可以支持最多15人，同步在云冈石窟第18窟的虚拟场景中进行漫游，游客还可乘坐虚拟的莲花升至空中，欣赏石窟高处的艺术细节。

    “云冈石窟全景漫游”网站截图

    “云冈石窟全景漫游”作为云冈数字化的重要展示平台，2016年上线，截至2020年4月，点击量已达16.1万次，累计总点击量达到156.1万次。今年“五一”假期，云冈石窟景区推出了全景漫游服务，借助于精准数据，云冈石窟得以复制还原，皇家石窟的宏伟气势也能够跨时空跨地域展现。

    佛像也能3D打印

    3D打印技术已经被广泛运用于我们的日常生活，但你知道吗？佛像也可以用3D打印技术被复制还原。

    在第八届中国博物馆及相关产品与技术博览会上，原比例复制的七立佛造像

    “这和我在景区看到的简直一模一样”“这是3D打印的吗？太神奇了”“快，帮我跟佛像合个影”……这是博览会上参观者们见到佛造像复制品后发出的惊叹。

    这几尊七立佛造像的原型是位于云冈石窟第13窟明窗之间的一个大型屋形龛建筑，上面是中国特色的瓦顶建筑，下面是七座高浮雕造像。使用十多台3D打印机打印了45天，又经过一周的彩绘，才有了我们现在看到的样子。参观者不仅能看到完整的石窟形制、精美逼真的造像，甚至连石窟历经千年风化的痕迹都清晰可见。

    不过，3D打印这事儿并没有想象的那么容易。由于石窟体积巨大以及其珍贵性，整个操作过程十分不易。

    云冈石窟第12窟，又名“音乐窟”，建造于公元5世纪。前殿后室，入深14米、宽11米、高9米，石窟内部用立体雕刻的形式，记载了古代音乐人盛大演出场面。这是复制窟（左）和原第12窟（右）对比。

    第12窟高度达到10米，但采集的精确度要达到0.03毫米，文物数据的记录必须分毫不差。打印石窟与原石窟1比1复制，整个石窟体积超过2000立方米，为了能够让3D打印石窟移动展览，团队选择了轻型材料，且将石窟分成近百块。然后又经过8个月的努力，完成了总计920平方米的上色施工。从项目立项到完成复制，研究团队花了两年多的时间。

    16年做出“独一份”的山西标准

    “山西共有石窟文物400余处，从此在三维激光扫描和近景摄影测量技术上，都有了统一的规程和方法了……”2019年11月11日，山西省文物标准化委员会公布，由云冈石窟研究院主持编写的《石窟寺文物三维激光扫描数字化采集技术规程》和《石窟寺文物近景摄影测量三维数字化采集技术规程》经山西省市场监督管理局审核批准，正式作为山西省地方性行业标准发布。

    在山西省大同市，工作人员对云冈石窟进行维护保养。（图片来源：大同晚报）

    这两份数字化采集技术规程提出了哪些规范？“举个例子，数字扫描和近景摄影测量采集，都需要一个精确度，这是文物保护和修复的基础，就像你开车一样，到什么地段，开多少速度。所以，我们会在标准中规定，根据石窟大小，来使用某种仪器，测量的距离、图像的重叠度等等，并且还会有后期数字化技术处理时的一个精确度指标，都很具体了。”云冈石窟研究院数字化室主任宁波介绍。对于广大石窟寺文物保护单位来说，“一册在手，测量我有”。

    制定标准并不是件容易的事情。从2003年尝试数字化理念，到2019年建立标准，云冈人努力了16年。随着科学技术的不断发展，标准的内容不断更新和细化。在标准的编制过程中，云冈石窟研究院还结合了来自全国文物系统、高校、科研院所等相关领域专家的100多条函审建议，归纳整理，四易其稿，形成终稿。

    一眼千年，宛如初见。数字化技术定格了云冈石窟的美，也留给我们一段值得细细品味的历史。