數字化保護讓千年石窟“活”起來

　　5月11日傍晚，習近平總書記來到大同雲岡石窟考察歷史文化遺産保護工作。

　　“昨天現場風很大，總書記的到來，讓我們備受鼓舞。”回憶起當時的場景，雲岡石窟研究院數字化室主任寧波仍然激動不已。

　　“作為從事文物保護的科技工作者，我們將加倍努力，用現代科技保護好珍貴的文化遺産，更好地讓千年石窟‘活’起來。”寧波5月12日在接受科技日報記者採訪時説。

　　三維掃描數字攝影 為千年石窟存立體檔案

　　雲岡石窟位於山西省大同市西郊的武周山南麓，距今已有1500餘年歷史，是我國規模最大的石窟群之一，2001年被聯合國教科文組織列入《世界遺産名錄》。

　　長期處於自然環境中的石窟，難免受到風霜雨雪的侵蝕，面臨風化剝蝕的威脅。為盡可能降低自然風化對石窟的影響，文物科技工作者絞盡腦汁。“但現有的技術水準，難以完全阻擋自然風化的進程，更多的是延緩。可能10多年後，石窟的樣子就會有所變化。”寧波指出。

　　因此，在進行實體保護的同時，儘早地採用數字化的方式為石窟保存立體檔案，把它們的資訊完整地保留下來，顯得尤為緊要。一方面，能夠讓更多的人欣賞到石窟之美，同時，也為後續的保護修復留下了重要的歷史資料。

　　據介紹，雲岡石窟數字化工作起步于2003年。通過與多家高校及科研院所長期合作，逐步形成了以三維鐳射掃描與數字近景攝影測量為主，數據採集達到毫米級精度的數字化技術路線，在石窟雕刻的數字化獲取、存儲和展示等方面進行積極探索。

　　雲岡石窟共有254個窟龕，主要洞窟45座，造像59000多尊。在寧波看來，對如此眾多的文物進行數據採集是一項非常有挑戰性的工作。不同於壁畫等平面文物的數據採集，雲岡石窟的佛造像屬高浮雕，有極強的空間深度感，但這也意味著掃描和測繪難度更大，對精度的要求更高。

　　“經過不斷摸索，我們採用三維鐳射掃描等技術，數據採集精度達到0.03毫米，經過後期軟體處理，可以極為豐富地還原石窟的細節。在虛擬世界中，較為逼真地呈現出洞窟的立體景象。”寧波介紹，經過10多年的努力，目前已經完成了三分之一的雲岡石窟數據採集工作，建立了非常龐大的數據庫。如何更好地對海量數據進行運算處理，是目前正在攻關的方向之一。

　　比對毫米級精度數據 讓石窟監測更精細

　　三維鐳射掃描技術不僅可以用來為石窟建立數字檔案，還有助於更為細緻地了解石窟的現狀和變化。通過對相關數據的比較分析，可以讓石窟監測更細緻。

　　一直以來，業內對砂岩質文物表面風化速度的表達往往都是“嚴重”“快”等定性詞語，缺乏定量數據的精確佐證。

　　“利用三維鐳射掃描技術可以獲取石窟表面毫米級精度三維數據，定期測量對比相同位置的形變數，可以計算出石窟表面的風化速度，對石窟風化情況有更入微的體察。”寧波介紹道。

　　據介紹，雲岡石窟研究院與龍門石窟、大足石刻、龍山石窟等單位共同開展石質文物表面風化速度定量監測的研究項目，針對不同地域條件、不同材質的石質文物，進行表面風化速度測量的應用研究。

　　借力3D列印 讓石窟“動”起來

　　一直以來，如何借助新興科技手段，更好地向外界傳播雲岡石窟文化，是寧波一直在思考的問題。

　　“其他文保單位在介紹文物精品時，可能帶一些宣傳海報就可以了，對我們來説，一張圖片所承載的石窟的資訊量極為有限。”寧波説。

　　有沒有更為立體直觀的方式，讓大眾更多地感受到雲岡石窟的魅力？3D列印技術的興起，給寧波和同事們帶來了新的思路。

　　通過三維掃描和建模，得到石窟的數字模型，再用3D列印技術生成實物展品，説起來容易，但要想原汁原味地體現文物原有的質感，並不簡單。

　　“經過反覆比選材料，歷時700多天列印和數月安裝，2017年12月，長17.9米、寬13.6米的復原雲岡石窟第3窟原貌的3D列印展品在青島進行展示，引起人們圍觀，起到了很好的傳播展示效果。”寧波回憶道。

　　青島展示項目只是一個開始。寧波和團隊後續完成了多個類似的展示項目，讓不可移動的石窟有了更為鮮活的展示方式。

　　在寧波看來，文物數字化有兩個重要發力點，一方面真實記錄石窟狀況，同時還可以將提取到的數字資訊廣泛服務於石窟的保護、研究、管理、展示，“未來，用新興技術讓石窟‘活’起來，我們還可以做更多的嘗試和探索”。

　　(科技日報北京5月12日電)