第4875期:第09版 科技视点

数字化保护让千年石窟“活”起来

5月11日傍晚,习近平总书记来到大同云冈石窟考察历史文化遗产保护工作。

“昨天现场风很大,总书记的到来,让我们备受鼓舞。”回忆起当时的场景,云冈石窟研究院数字化室主任宁波仍然激动不已。

数字化为石窟存立体档案

云冈石窟位于山西省大同市西郊的武周山南麓,距今已有1500余年历史,是我国规模最大的石窟群之一,2001年被联合国教科文组织列入《世界遗产名录》。

长期处于自然环境中的石窟,难免受到风霜雨雪的侵蚀,面临风化剥蚀的威胁。为尽可能降低自然风化对石窟的影响,文物科技工作者绞尽脑汁。

因此,在进行实体保护的同时,尽早地采用数字化的方式为石窟保存立体档案。据介绍,云冈石窟数字化工作起步于2003年。通过与多家高校及科研院所长期合作,逐步形成了以三维激光扫描与数字近景摄影测量为主,数据采集达到毫米级精度的数字化技术路线,在石窟雕刻的数字化获取、存储和展示等方面进行积极探索。

“经过不断摸索,我们采用三维激光扫描等技术,数据采集精度达到0.03毫米,经过后期软件处理,可以极为丰富地还原石窟的细节。在虚拟世界中,较为逼真地呈现出洞窟的立体景象。”宁波介绍,经过10多年的努力,目前已经完成了三分之一的云冈石窟数据采集工作,建立了非常庞大的数据库。如何更好地对海量数据进行运算处理,是目前正在攻关的方向之一。

高精数据让石窟监测更精细

三维激光扫描技术不仅可以用来为石窟建立数字档案,还有助于更为细致地了解石窟的现状和变化。通过对相关数据的比较分析,可以让石窟监测更细致。

一直以来,业内对砂岩质文物表面风化速度的表达往往都是“严重”“快”等定性词语,缺乏定量数据的精确佐证。

“利用三维激光扫描技术可以获取石窟表面毫米级精度三维数据,定期测量对比相同位置的形变量,可以计算出石窟表面的风化速度,对石窟风化情况有更入微的体察。”宁波介绍道。

3D打印让石窟“动”起来

一直以来,如何借助新兴科技手段,更好地向外界传播云冈石窟文化,是宁波一直在思考的问题。

有没有更为立体直观的方式,让大众更多地感受到云冈石窟的魅力?3D打印技术的兴起,给宁波和同事们带来了新的思路。

通过三维扫描和建模,得到石窟的数字模型,再用3D打印技术生成实物展品,说起来容易,但要想原汁原味地体现文物原有的质感,并不简单。

“经过反复比选材料,历时700多天打印和数月安装,2017年12月,长17.9米、宽13.6米的复原云冈石窟第3窟原貌的3D打印展品在青岛进行展示,引起人们围观,起到了很好的传播展示效果。”宁波回忆道。

青岛展示项目只是一个开始。宁波和团队后续完成了多个类似的展示项目,让不可移动的石窟有了更为鲜活的展示方式。唐婷