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浙大文物數(shù)字化保護(hù)團(tuán)隊(duì):讓云岡石窟永放光彩

發(fā)布時(shí)間:2020-05-13來源:浙大新聞辦作者: 吳雅蘭 柯溢能3575

5月11日,來到山西考察調(diào)研的習(xí)近平總書記走進(jìn)大同云岡石窟,實(shí)地了解歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)情況。習(xí)近平走進(jìn)洞窟仔細(xì)察看雕塑、壁畫,詳細(xì)詢問石窟開鑿歷史、藝術(shù)風(fēng)格、文物保護(hù)等情況。習(xí)近平說,云岡石窟體現(xiàn)了中華文化的特色和中外文化交流的歷史。這是人類文明的瑰寶,要堅(jiān)持保護(hù)第一,在保護(hù)的基礎(chǔ)上研究利用好。

云岡石窟位于大同市城西16公里的武州山南麓,石窟東西綿延約1公里,現(xiàn)存主要洞窟45座,造像59000余尊,代表著五世紀(jì)世界雕刻藝術(shù)的最高水平,與敦煌莫高窟、洛陽龍門石窟并稱中國三大石窟。

石窟始建于公元460年(北魏文成帝和平元年),北魏地理學(xué)家酈道元這樣描述它:“鑿石開山,因巖結(jié)構(gòu),真容巨壯。”作為著名的世界文化遺產(chǎn),如何進(jìn)行有效地保護(hù)一直是個(gè)至關(guān)重要的課題。近年來云岡石窟不斷“嘗新”,用數(shù)字化的高科技手段讓歷經(jīng)千年的容顏永駐。而浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院的文物數(shù)字化保護(hù)團(tuán)隊(duì)正是云岡石窟建立文物數(shù)字檔案的主要參與者之一,也是數(shù)字云岡聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的共同發(fā)起方。

一比一3D打印云岡石窟 

2017年,云岡石窟第3窟突然出現(xiàn)在了山東青島城市傳媒廣場——9.93米的主尊阿彌陀佛倚坐,面部圓潤豐滿,神態(tài)超然;兩側(cè)觀世音菩薩、大勢至菩薩高約6米,頭戴寶冠,精美莊嚴(yán)。

難道是乾坤大挪移再現(xiàn)江湖了嗎?其實(shí),這是一件來自浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院與云岡石窟研究院聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的藝術(shù)作品,全球首次運(yùn)用3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)的大體量、高精度文物復(fù)制,將世界文化遺產(chǎn)云岡石窟第3窟西后室原真呈現(xiàn)。

云岡石窟第3窟的三維數(shù)字化高保真采集與處理,由云岡石窟研究院數(shù)字化研究室聯(lián)合浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院文物數(shù)字化保護(hù)團(tuán)隊(duì)實(shí)施,采用三維激光掃描技術(shù)和多圖像三維重建技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)路線,對(duì)佛龕拍攝了一萬多張不同角度的照片,三維采樣點(diǎn)間距小于2毫米,整體三維重建誤差小于5毫米,紋理圖像采樣分辨率達(dá)到了150dpi。

“原真數(shù)字化記錄和檔案,是中國文物資源傳承利用的基礎(chǔ)?!闭憬髮W(xué)文化遺產(chǎn)研究院副院長刁常宇說,他們團(tuán)隊(duì)與深圳一家3D打印生產(chǎn)工廠聯(lián)合研發(fā)了特制打印機(jī),可直接打印出體積為1米*1米*1.5米的部件。

“我們用了足足20臺(tái)這樣的打印機(jī),打印了半年之久?!钡蟪S钫f,打印出來的石窟部件,每一層只有0.5毫米,相當(dāng)于在用一支0.5毫米的圓珠筆,一筆一筆“畫”出這個(gè)巨型石窟的842塊組件。為準(zhǔn)確再現(xiàn)云岡石窟砂巖被風(fēng)化的顆粒感和經(jīng)歷千年歷史的滄桑感,他們還用一種特制的涂料對(duì)復(fù)制品進(jìn)行了砂巖涂色。最后,云岡石窟研究院的藝術(shù)家進(jìn)行人工上色,色彩還原度到達(dá)90%以上。

浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院副院長李志榮負(fù)責(zé)質(zhì)量的監(jiān)控等工作。經(jīng)反復(fù)調(diào)試,光源的設(shè)定以模擬山西大同午后四點(diǎn)陽光透過明窗射入窟內(nèi)的效果,最終形成原尺寸、高保真的石窟復(fù)制品。

長17.9米,寬13.6米,高10米,和云岡第3窟西后室完全相同尺寸的復(fù)制窟,整體形變誤差小于5毫米,采樣點(diǎn)間距小于2毫米。云岡石窟研究院院長張焯說,這一項(xiàng)目標(biāo)志著中國大型石質(zhì)文物的數(shù)字化全息高保真記錄已達(dá)到可復(fù)原水平。

為國家建立文物檔案

云岡石窟研究院從2003年開始啟動(dòng)高浮雕、異構(gòu)體石雕文物的數(shù)字化保護(hù)工作,尤其自2015年與浙江大學(xué)、武漢大學(xué)、北京建筑大學(xué)等共同成立“數(shù)字云岡聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”以來,文物數(shù)字化保護(hù)步入了發(fā)展快車道。

為何選擇了浙江大學(xué)作為合作伙伴?張焯說,是看中了浙大團(tuán)隊(duì)在業(yè)內(nèi)的金口碑。

如何讓傳世文物保持當(dāng)下的姿態(tài)繼續(xù)在歷史長河中前行,使將來的人們?nèi)匀荒芘c今天的我們一樣,追思先民創(chuàng)造的燦爛文明?浙大團(tuán)隊(duì)的利器就是數(shù)字化。

近十年來,沿著中國文化邊疆和陸、海絲綢之路的主要站點(diǎn),浙大文物數(shù)字化團(tuán)隊(duì)與遍布全國的合作者們已經(jīng)完成了數(shù)以百計(jì)的項(xiàng)目。敦煌莫高窟第220窟在浙大按1∶1的比例尺寸重建,初唐精美雕像和壁畫的色彩與質(zhì)感精確還原;青藏高原深處古代寺廟的珍貴壁畫,原真采集、在江南重現(xiàn),千年前的筆觸纖毫畢見;脆弱不堪的泉州出水宋船,第一次有了全真三維模型,在數(shù)字世界中再度“揚(yáng)帆出海”……所有這些文物,都是人類文明不可割舍的珍寶。

數(shù)字化技術(shù)厲害在哪兒?我們舉一個(gè)具體的例子。重建一塊刻有百余字的古代石碑,如何真實(shí)地還原每一道刻痕的紋理,成為困擾考古學(xué)家的難題??咳斯ぃ晃皇炀毜膶<覈L試了近兩個(gè)月,仍無法完美地實(shí)現(xiàn)。而采用浙大研發(fā)的高精度紋理自動(dòng)映射技術(shù),軟件通過分析大量高清圖片,自動(dòng)在數(shù)以億計(jì)的像素中選中最優(yōu)的一塊,映射回這些像素原本的位置上去,兩個(gè)小時(shí)就完成了準(zhǔn)確重建。山東青州龍興寺佛像石雕繁復(fù)的紋理,泉州宋船每一片木板的紋路,都以這種方法完美實(shí)現(xiàn)了三維重建。

“憑借自主研發(fā)、不斷升級(jí)的文物數(shù)字技術(shù),我們讓更多的文物‘活起來’。”李志榮表示,浙大文物數(shù)字化團(tuán)隊(duì)多年來開展的工作,正是為中國文化遺產(chǎn)建立數(shù)字檔案,為中國乃至世界文明史保存和貢獻(xiàn)數(shù)字時(shí)代卓越的地方知識(shí)和文化記憶,夯實(shí)文化遺產(chǎn)新基建基礎(chǔ),為后端的展示利用提供可靠保障。

云岡石窟特展即將在浙大上線

山西大同距離浙江杭州有1500多公里遠(yuǎn),很多人可能并沒有機(jī)會(huì)去云岡石窟實(shí)地感受一翻。不過浙大目前正在籌備的一項(xiàng)工作,可以達(dá)到“遠(yuǎn)在天邊,近在眼前”的神奇效果。

由浙江大學(xué)與山西省文物局主辦、浙江大學(xué)藝術(shù)與考古博物館與山西省云岡研究院承辦的“魏風(fēng)堂堂:云岡石窟的百年記憶和再現(xiàn)”特展正在緊鑼密鼓地布展中,同步的虛擬展覽有望在6月18日正式上線。

據(jù)了解,這次展覽是從學(xué)術(shù)史和藝術(shù)史的視角深度展示云岡石窟的重要地位、作用和意義,共分為四個(gè)部分,第一單元展現(xiàn)云岡石窟的北朝雕刻之美,第二單元側(cè)重于云岡石窟研究的學(xué)術(shù)史貢獻(xiàn),第三單元展示云岡石窟的最新考古成果,第四單元就是數(shù)字化云岡石窟第12窟。

浙江大學(xué)藝術(shù)與考古博物館策展人、瞿煉博士說,這些展品主要是云岡石窟歷年發(fā)掘成果,包括窟前、窟頂遺址出土的造像、建筑構(gòu)件和生活器物,相當(dāng)大的一部分是首次外展,其中很多是從云岡研究院的文物庫房中直接搬到浙大,可以說是異地首次云岡石窟系統(tǒng)性大展。

其中,由浙江大學(xué)與云岡石窟研究院合作的全球首例可移動(dòng)3D打印復(fù)制洞窟,無疑是展覽的一大亮點(diǎn)。三年來,浙江大學(xué)與云岡石窟研究院聯(lián)合項(xiàng)目組攻克了數(shù)據(jù)采集處理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分塊打印上色等多項(xiàng)技術(shù)難關(guān),古老的世界文化遺產(chǎn)云岡石窟即將邁出“行走”世界的第一步。

(采訪并整理 吳雅蘭 柯溢能/圖片由受訪團(tuán)隊(duì)提供)