浙大師生在參觀云岡石窟第12窟復制窟。盧紹慶攝/光明圖片

　　山西大同距離杭州1500多公里，很多杭州人沒有機會親身去云岡石窟實地感受石窟藝術。不過，在浙江大學剛剛開幕的一個展覽上，卻可以讓人不用去到大同，就體驗到云岡石窟“遠在天邊，近在眼前”的神奇效果。

　　6月12日，由浙江大學與山西省文物局主辦、浙江大學藝術與考古博物館與山西省云岡石窟研究院承辦的“魏風堂堂：云岡石窟的百年記憶和再現(xiàn)”特展在浙大藝博館開幕。展覽最大的亮點就是由浙江大學與云岡石窟研究院合作的全球首例可移動3D打印復制洞窟。三年來，浙江大學與云岡石窟研究院聯(lián)合項目組攻克了數(shù)據(jù)采集處理、結構設計、分塊打印上色等多項技術難關，古老的云岡石窟在浙大邁出了“行走”世界的第一步。

　　“對云岡第12窟的數(shù)字化采集觸及了領域天花板”

　　2014年4月，云岡石窟研究院與浙江大學文化遺產(chǎn)研究院簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議。2015年，云岡石窟研究院與浙江大學、武漢大學等共同成立“數(shù)字云岡聯(lián)合實驗室”，此后，云岡石窟的文物數(shù)字化保護步入了發(fā)展快車道。

　　在云岡石窟現(xiàn)存的45個主要洞窟中，第12窟又名“音樂窟”，前殿后室，入深14米，寬11米，高9米。這個石窟開鑿于公元5世紀，其中雕刻的天人形象和中外樂器，展現(xiàn)出音樂風尚與時代風貌，這些“天人”也是我國古代最早的宮廷交響樂團。如何讓這些不可移動文物進行可移動展示，讓更多人得以領略中國星漢燦爛的文明？

　　2016年8月起，浙江大學文化遺產(chǎn)研究院與云岡石窟研究院合作，對第12窟進行了高保真三維數(shù)字化數(shù)據(jù)采集。合作團隊采用浙大探索出來的一套三維激光掃描與攝影測量融合構建文物三維模型的解決方案，前后歷時三個月對第12窟進行了52站三維激光掃描并拍攝了55680張照片。之后，經(jīng)過攝影測量計算和人工交互三維處理，合作團隊成功建立了第12窟的高保真彩色三維模型。

　　這種記錄方式，永久地保存了云岡石窟及其珍貴文物信息，留下了高精度三維數(shù)字化檔案。浙江大學文化遺產(chǎn)研究院副院長李志榮說，對文物進行數(shù)字化記錄，為其建立翔實的數(shù)字檔案，是文物保護重要手段之一，而打印呈現(xiàn)本身的實現(xiàn)，則表明數(shù)字化記錄達到了考古記錄，特別是測量記錄的最高標準。這是實現(xiàn)云岡石窟“活起來”“走出去”，使公眾能夠一覽“穿越”歷史繁華的基礎。

　　記錄難在哪？云岡石窟的洞窟和造像，空間巨大，高浮雕、淺浮雕各種雕刻手法純熟應用，各種遺跡空間深度尺度復雜，掃描和測繪難度高。從技術上看，用浙江大學文化遺產(chǎn)研究院副院長刁常宇的話說，“對第12窟的數(shù)字化采集觸及了這個領域的天花板”。

　　海量的高精度三維掃描數(shù)據(jù)采集和大量的分析計算是數(shù)字化記錄中的“攔路虎”。刁常宇介紹，如此大體量的數(shù)據(jù)無法在一個軟件系統(tǒng)中處理，因此要根據(jù)石窟的結構進行分塊處理。“說說簡單，但做起來不容易，怎么切分？切塊的設計如何與支撐骨架吻合？最后又怎么拼成整體？每一步都是難題。”

　　“將與時間有關的有效核心信息全部保留下來”

　　如果說拆開來分塊難，那么合在一起數(shù)據(jù)拼接就非常考驗分塊間的空間精度。浙大團隊將誤差盡可能地解決在設計中，最終實現(xiàn)三維重建誤差小于2毫米，色彩還原度達到95%以上。

　　萬丈高樓平地起，這是人們對壘砌的一般概念，從下往上搭建是最常用的方式。但是在3D拼裝的過程中任何一個小的誤差都會導致錯位，并可能導致最后無法安裝。合作團隊另辟蹊徑，選擇了從上往下安裝的策略，把誤差往下壓，用刁常宇的話說就是：“把累積誤差留給開口的位置，誤差就被消化掉了。”

　　實現(xiàn)了形的打印，色的賦予怎么辦？3D打印用的是高分子材料，固化成型后，還沒有具備石材的質感，但是通過“賦色”環(huán)節(jié)卻能填補缺憾。這里的“色”，是指文物的材料、質感、顏色等綜合歷史信息，通過這一環(huán)節(jié)，數(shù)字模型才能呈現(xiàn)歷史與滄桑。李志榮說：“質感的重要性體現(xiàn)在哪？游客走進復制窟的時候，潛意識不能告訴他是走進了塑料堆。”

　　當前各類3D著色或3D打印技術都無法在賦色的同時營造指定的質感。經(jīng)過幾年的比對實驗，合作團隊還是決定采用人工上色的方法，以尋求最大限度的原真再現(xiàn)。云岡石窟研究院最終決定賦色的具體操作方案，是將基于科學數(shù)據(jù)與專家對文物的理解綜合起來一起考慮。李志榮認為，這項工作從一定程度上是“再造”一個石窟，而不是把石窟切下來搬出來。在她看來，復制的過程是一種復原研究。在色調的鮮與暗上，團隊選擇了洞窟剛誕生時候的鮮亮，沒有采用現(xiàn)存石窟雕像的煤灰色，但洞窟的風化他們認為是不可抗的自然之力，不做調整。“我們將與時間有關的有效核心信息全部保留下來。”

　　云岡石窟研究院美術工作團隊，依照古法用礦物顏料為面積大約900多平方米的復制窟上色，歷經(jīng)8個月的時間，終于讓12窟完成了其形色具足的復制，煥然呈現(xiàn)。通過手工在現(xiàn)代材質基底上“裝鑾繪色”來恢復如此規(guī)模的石窟樣貌，也是文物界有史以來第一次。

　　“科技因藝術充滿創(chuàng)造力，藝術因科技獲得新生”

　　20世紀早期，著名建筑學家梁思成的第一次山西之行，留有對云岡石窟的思考：“在云岡石窟中可以清晰地看到，這種不同民族文化的大交流，賦予我國文化以旺盛的生命力。”

　　云岡12窟窟前的石柱，一面已被歲月風蝕，而另一面則清晰可見往日的繁盛。通體看是羅馬柱，但仔細看還有印度的文化元素，柱子頂端又是中國的櫨斗樣式。這樣的東西融合，正是世界文明長河中的一顆璀璨明珠。

　　那么遠在山西的云岡如何得以“東來”？浙大創(chuàng)新性地使用了“積木式”的新技術和制作方法，開創(chuàng)了文物藝術品展覽便捷運輸、安裝、展陳的新模式。

　　目前復制成功的第12窟由110塊2米見方的“積木塊”分6層進行組裝。這些“積木塊”總重量大約2噸，8輛標準集裝箱車就可能裝得下，拉運自如行走天下，一周即可組裝完成布展。

　　據(jù)團隊負責人介紹，“說走就走”的展覽結構為輕質鋁合金框架，分體式半自動化安裝。現(xiàn)場無須搭建傳統(tǒng)的腳手架，低空作業(yè)組在地面上組裝好一層再吊到頂部安裝，整個過程就像由上往下搭積木，提高了裝配效率，縮短了安裝周期。

　　數(shù)字化讓收藏在博物館里的文物、陳列在廣闊大地上的遺產(chǎn)、書寫在古籍里的文字“活”了起來。浙江大學藝術與考古博物館常務副館長樓可程說：“云岡石窟第12窟是科技與藝術結合的典范，科技因藝術而獲得靈感、充滿創(chuàng)造力，藝術因科技而獲得新生與傳播。”（記者 陸健）

【糾錯】

責任編輯： 王萌萌