鐳射掃描、3D列印、VR體驗……數位化技術能否讓文物“永生”

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第12窟3D列印複製品正在局部上色。(圖片由雲岡石窟研究院提供)

新華社太原4月21日電(記者王菲菲)

  五臺山上,南禪寺面積不大,偏居一隅,卻是中國現存最早的唐代木結構建築。

  近日,來自山西雲岡石窟研究院的文保團隊正在這裏進行3D掃描,採集寺廟尺寸、色彩、空間結構等一系列資料,他們要給這座古老的寺廟建一份“數位檔案”。

  “通過對資料分析處理,不僅能瞭解文物當前情況,獲悉其若干年後的形態變化,一旦受損,還有可能進行精度極高的修復。”雲岡石窟研究院數位化室主任寧波說。

  巴黎聖母院日前在大火中嚴重受損,令人痛心的同時也敲響了文物保護的警鐘。有文物專家表示,預防性保護和數位化保護利用是提升文物保護利用水準的重要手段。當前,我國各地正加速推進文物數位化保護,用現代科技記錄古老文物。

青島中小學生在山東青島雲岡石窟藝術館參觀研學。(圖片由雲岡石窟研究院提供)

  山西省大同市西郊16公里處的武周山南麓,雲岡石窟依山開鑿,東西綿延1公里,存有主要洞窟45個,大小窟龕254個,石雕造像59000餘軀,為中國規模最大的古代石窟群之一,2001年被聯合國教科文組織列入世界文化遺產名錄。

  然而,1500年來,石窟不斷經受著大自然的風化、雨水等侵害。

  “從目前的保護手段來看,人類並沒有能力通過化學、物理的方法來徹底阻止石窟老化。”浙江大學文化遺產院副教授李志榮說,遵守考古學的原則和方法,把石窟現存的資訊全面、科學地記錄,原真地呈現,是對它們最好的保護。

青島中小學生在山東青島雲岡石窟藝術館參觀研學。(圖片由雲岡石窟研究院提供)

  從2003年起,雲岡石窟就開始了數位化探索。據寧波介紹,雲岡石窟通過與多家高校及科研院所長期研究與探索,逐步形成了依託高精度測繪技術、三維鐳射掃描技術、地理資訊系統技術、電腦網路技術和人工智慧技術等科技手段,永久地保存雲岡石窟珍貴文物及歷史檔案的方法。

  資料獲取建檔是第一步。通過三維鐳射掃描技術,生成洞窟中各個方向的剖面圖,使洞窟得以多角度展示,為雲岡石窟建起三維“數位檔案”。

  在高清三維資料的支援下,雲岡石窟研究院打造了一套基於VR眼鏡的沉浸式石窟體驗系統。該系統可支援最多15人同步在雲岡石窟第18窟的虛擬場景中進行漫遊,遊客還可乘坐虛擬的蓮花升至空中欣賞石窟高處的藝術細節。

  借助於精准資料,雲岡石窟得以複製還原,皇家石窟的宏偉氣勢得以跨時空跨地域展現。

  在山東青島的雲岡石窟藝術館,人們不必遠赴山西大同,便可欣賞到雲岡石窟精美的佛像。

  這個由3D列印複製而成的雲岡石窟第3窟西後室,不僅能看到完整的石窟形制、精美逼真的造像,甚至連石窟歷經千年風化的痕跡都清晰可見。

  “幾乎難辨真偽。”雲岡石窟研究院院長張焯這樣說。

  雲岡石窟第3窟西後室原比例三維列印複製項目,是雲岡石窟研究院、青島出版集團、浙江大學合作的成果。複製窟整體長17.9米、寬13.6米、高10米。

  隨後,雲岡石窟研究院又與浙江大學、北京建築大學分別合作完成了有著“音樂窟”之稱的第12窟和雲岡早期洞窟代表18窟的3D列印,目前結構已經成型,上色之後便可完成複製。

  “現在雲岡石窟每年有大量來自山東青島的遊客,他們都是在參觀了第3窟的複製品後來的。”寧波告訴記者,第3窟的複製品將固定在青島進行展示,而另外兩窟是可移動的,像樂高一樣,可以拆開,以後將進行巡展。

  數位化技術也在助力雲岡石窟的保護和修復。目前,雲岡石窟已經建立了保護監測系統,能夠對石窟的風化速度進行定量監測。

  對於另一世界文化遺產敦煌莫高窟,早在上世紀90年代初,敦煌研究院就提出了“數字敦煌”的構想。經過20多年探索,現已擁有龐大資料資源。VR體驗、洞窟高保真複製、虛擬交互體驗、實景遠端傳輸、彩塑真實再現等技術,充分展現了敦煌石窟藝術和古絲綢之路的文化內涵,加深了世界民眾對敦煌藝術的瞭解和熱愛。

  儘管如此,眾多文物專家表示,數位化只是保護和利用的一種手段,對文物本體的保護依然是最核心和首要的任務。