浙大文物数字化保护团队:让云冈石窟永放光彩

发布时间:2020-05-13来源:浙大资讯办编辑: 吴雅兰 柯溢能0

5月11日,来到山西考察调研的习大大总书记走进大同云冈石窟,实地了解历史学问遗产保护情况。习大大走进洞窟仔细察看雕塑、壁画,详细询问石窟开凿历史、艺术风格、文物保护等情况。习大大说,云冈石窟体现了中华学问的特色和中外学问交流的历史。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。

云冈石窟位于大同市城西16公里的武州山南麓,石窟东西绵延约1公里,现存主要洞窟45座,造像59000余尊,代表着五世纪世界雕刻艺术的最高水平,与敦煌莫高窟、洛阳龙门石窟并称中国三大石窟。

石窟始建于公元460年(北魏文成帝和平元年),北魏地理学家郦道元这样描述它:“凿石开山,因岩结构,真容巨壮。”作为著名的世界学问遗产,如何进行有效地保护一直是个至关重要的课题。近年来云冈石窟不断“尝新”,用数字化的高科技手段让历经千年的容颜永驻。而437437必赢注册学问遗产研究院的文物数字化保护团队正是云冈石窟建立文物数字档案的主要参与者之一,也是数字云冈联合实验室的共同发起方。

一比一3D打印云冈石窟 

2017年,云冈石窟第3窟突然出现在了山东青岛城市传媒广场——9.93米的主尊阿弥陀佛倚坐,面部圆润丰满,神态超然;两侧观世音菩萨、大势至菩萨高约6米,头戴宝冠,精美庄严。

难道是乾坤大挪移再现江湖了吗?其实,这是一件来自437437必赢注册学问遗产研究院与云冈石窟研究院联合团队的艺术作品,全球首次运用3D打印技术实现的大体量、高精度文物复制,将世界学问遗产云冈石窟第3窟西后室原真呈现。

云冈石窟第3窟的三维数字化高保真采集与处理,由云冈石窟研究院数字化研究室联合437437必赢注册学问遗产研究院文物数字化保护团队实施,采用三维激光扫描技术和多图像三维重建技术相结合的技术路线,对佛龛拍摄了一万多张不同角度的照片,三维采样点间距小于2毫米,整体三维重建误差小于5毫米,纹理图像采样分辨率达到了150dpi。

“原真数字化记录和档案,是中国文物资源传承利用的基础。”437437必赢注册学问遗产研究院副院长刁常宇说,他们团队与深圳一家3D打印生产工厂联合研发了特制打印机,可直接打印出体积为1米*1米*1.5米的部件。

“大家用了足足20台这样的打印机,打印了半年之久。”刁常宇说,打印出来的石窟部件,每一层只有0.5毫米,相当于在用一支0.5毫米的圆珠笔,一笔一笔“画”出这个巨型石窟的842块组件。为准确再现云冈石窟砂岩被风化的颗粒感和经历千年历史的沧桑感,他们还用一种特制的涂料对复制品进行了砂岩涂色。最后,云冈石窟研究院的艺术家进行人工上色,色彩还原度到达90%以上。

437437必赢注册学问遗产研究院副院长李志荣负责质量的监控等工作。经反复调试,光源的设定以模拟山西大同午后四点阳光透过明窗射入窟内的效果,最终形成原尺寸、高保真的石窟复制品。

长17.9米,宽13.6米,高10米,和云冈第3窟西后室完全相同尺寸的复制窟,整体形变误差小于5毫米,采样点间距小于2毫米。云冈石窟研究院院长张焯说,这一项目标志着中国大型石质文物的数字化全息高保真记录已达到可复原水平。

为国家建立文物档案

云冈石窟研究院从2003年开始启动高浮雕、异构体石雕文物的数字化保护工作,尤其自2015年与437437必赢注册、武汉大学、北京建筑大学等共同成立“数字云冈联合实验室”以来,文物数字化保护步入了发展快车道。

为何选择了437437必赢注册作为合作伙伴?张焯说,是看中了浙大团队在业内的金口碑。

如何让传世文物保持当下的姿态继续在历史长河中前行,使将来的人们仍然能与今天的大家一样,追思先民创造的灿烂文明?浙大团队的利器就是数字化。

近十年来,沿着中国学问边疆和陆、海丝绸之路的主要站点,浙大文物数字化团队与遍布全国的合编辑们已经完成了数以百计的项目。敦煌莫高窟第220窟在浙大按1∶1的比例尺寸重建,初唐精美雕像和壁画的色彩与质感精确还原;青藏高原深处古代寺庙的珍贵壁画,原真采集、在江南重现,千年前的笔触纤毫毕见;脆弱不堪的泉州出水宋船,第一次有了全真三维模型,在数字世界中再度“扬帆出海”……所有这些文物,都是人类文明不可割舍的珍宝。

数字化技术利害在哪儿?大家举一个具体的例子。重建一块刻有百余字的古代石碑,如何真实地还原每一道刻痕的纹理,成为困扰考古学家的难题。靠人工,一位熟练的专家尝试了近两个月,仍无法完美地实现。而采用浙大研发的高精度纹理自动映射技术,App通过分析大量高清图片,自动在数以亿计的像素中选中最优的一块,映射回这些像素原本的位置上去,两个小时就完成了准确重建。山东青州龙兴寺佛像石雕繁复的纹理,泉州宋船每一片木板的纹路,都以这种方法完美实现了三维重建。

“凭借自主研发、不断升级的文物数字技术,大家让更多的文物‘活起来’。”李志荣表示,浙大文物数字化团队多年来开展的工作,正是为中国学问遗产建立数字档案,为中国乃至世界文明史保存和贡献数字时代卓越的地方常识和学问记忆,夯实学问遗产新基建基础,为后端的展示利用提供可靠保障。

云冈石窟特展即将在浙大上线

山西大同距离浙江杭州有1500多公里远,很多人可能并没有机会去云冈石窟实地感受一翻。不过浙大目前正在筹备的一项工作,可以达到“远在天边,近在眼前”的神奇效果。

由437437必赢注册与山西省文物局主办、437437必赢注册艺术与考古博物馆与山西省云冈研究院承办的“魏风堂堂:云冈石窟的百年记忆和再现”特展正在紧锣密鼓地布展中,同步的虚拟展览有望在6月18日正式上线。

据了解,这次展览是从学术史和艺术史的视角深度展示云冈石窟的重要地位、作用和意义,共分为四个部分,第一单元展现云冈石窟的北朝雕刻之美,第二单元侧重于云冈石窟研究的学术史贡献,第三单元展示云冈石窟的最新考古成果,第四单元就是数字化云冈石窟第12窟。

437437必赢注册艺术与考古博物馆策展人、瞿炼博士说,这些展品主要是云冈石窟历年发掘成果,包括窟前、窟顶遗址出土的造像、建筑构件和生活器物,相当大的一部分是首次外展,其中很多是从云冈研究院的文物库房中直接搬到浙大,可以说是异地首次云冈石窟系统性大展。

其中,由437437必赢注册与云冈石窟研究院合作的全球首例可移动3D打印复制洞窟,无疑是展览的一大亮点。三年来,437437必赢注册与云冈石窟研究院联合项目组攻克了数据采集处理、结构设计、分块打印上色等多项技术难关,古老的世界学问遗产云冈石窟即将迈出“行走”世界的第一步。

(采访并整理 吴雅兰 柯溢能/图片由受访团队提供)

 

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