利用三維重建技術(shù)復(fù)原的石窟彩塑。
莫高窟第61窟數(shù)字化前期采集現(xiàn)場(chǎng)。
大西北網(wǎng)2月16日訊，1月末正是莫高窟的旅游淡季，洞窟靜靜地矗立于沙漠一隅。導(dǎo)游呂文靜帶著游客進(jìn)入一個(gè)洞窟，里面漆黑一片。她一邊講解，一邊用手電照亮一小塊兒洞壁。順著光束望去，才能一睹莫高窟彩塑的芳容。
洞窟外，敦煌研究院數(shù)字中心里，工作人員正對(duì)采集設(shè)備傳回的圖像進(jìn)行拼接。電腦屏幕上，壁畫(huà)全貌一覽無(wú)余，壁畫(huà)明亮柔和，線條清晰流暢，畫(huà)面如湖水般蕩漾開(kāi)來(lái)。將顯示尺寸調(diào)節(jié)到最大，細(xì)細(xì)端詳，衣衫質(zhì)地清晰可見(jiàn)，人物表情生動(dòng)至極。
這就是莫高窟數(shù)字化工程的成果：經(jīng)過(guò)數(shù)字?jǐn)z影采集方案設(shè)計(jì)、通過(guò)定制軌道、攝影車、攝影框等專有設(shè)備逐行逐格進(jìn)行攝影采集，將上千甚至更多的原始圖像拼接成一幅完整的圖像。
有1600多年歷史的敦煌莫高窟，至今保有735個(gè)洞窟。過(guò)去一年里，敦煌研究院新完成了20多個(gè)洞窟的數(shù)字化檔案拍攝，至今已實(shí)現(xiàn)了約90個(gè)洞窟的數(shù)字化。
初衷
希望人們?cè)谇О倌旰筮€能領(lǐng)略莫高窟的樣貌
敦煌的數(shù)字化，始于敦煌研究院院長(zhǎng)樊錦詩(shī)的一個(gè)想法：讓敦煌石窟得以“永久保存”。
莫高窟窟內(nèi)的彩塑和壁畫(huà)都是使用泥土、木材、麥草等材料制成。隨著游客接待量屢創(chuàng)新高，彩塑和壁畫(huà)的保護(hù)面臨巨大壓力。此外，洞窟還受到地震等自然災(zāi)害的威脅。而數(shù)字化處理，則彌補(bǔ)了物理保護(hù)的不足。
上世紀(jì)90年代初，敦煌研究院就開(kāi)始研究數(shù)字化。但效果并不令人滿意，“預(yù)期的色彩保真和線條的精度都沒(méi)能實(shí)現(xiàn)，但是這樣的探索讓我們知道了問(wèn)題所在。”敦煌研究院常務(wù)副院長(zhǎng)王旭東說(shuō)。
1998年底，敦煌研究院與美國(guó)西北大學(xué)合作開(kāi)展“敦煌壁畫(huà)數(shù)字化合作研究”項(xiàng)目，基本解決了色彩保真和線條幾何尺寸的精度問(wèn)題。截至2005年底，項(xiàng)目完成了22個(gè)敦煌石窟典型洞窟的數(shù)字化。但受到當(dāng)時(shí)設(shè)備和技術(shù)的限制，采集分辨率只有75dpi(表示分辨率)。
2006年，敦煌研究院成立了專門從事文物數(shù)字化保護(hù)的數(shù)字中心，聯(lián)合浙江大學(xué)、武漢大學(xué)、中科院和相關(guān)企業(yè)協(xié)同攻關(guān)。隨著設(shè)備進(jìn)步和技術(shù)提升，攝影分辨率達(dá)到300dpi，完全滿足各種需求。
“文物保護(hù)是我們最重要的任務(wù)，希望千百年后的人們，還能通過(guò)數(shù)字化成果，領(lǐng)略莫高窟的樣貌。”王旭東說(shuō)，數(shù)字化的成果可以支持美術(shù)、考古等研究工作，即將建成的莫高窟游客中心也能呈現(xiàn)數(shù)字莫高窟實(shí)景，日后還可以讓公眾通過(guò)網(wǎng)絡(luò)欣賞燦爛的敦煌佛教藝術(shù)。
實(shí)現(xiàn)
攝影和拼接都要最大程度地呈現(xiàn)原作
和普通文物相比，敦煌石窟壁畫(huà)的數(shù)字化面臨諸多難題?？臻g狹窄且形制不一、壁面曲率不同，普通技術(shù)很難保證線條連貫不變形。
而且，要將壁畫(huà)完整地搬到電腦里要經(jīng)過(guò)一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。首先，要設(shè)計(jì)詳細(xì)的數(shù)字?jǐn)z影采集方案。然后按照方案，使用定制軌道、攝影車、攝影框等專業(yè)設(shè)備，逐行逐格進(jìn)行攝影采集。在此過(guò)程中，圖像色彩、清晰度都受到嚴(yán)格控制，以保證采集質(zhì)量。最后，運(yùn)用獨(dú)特的十字拼接法，將上千幅原始圖像拼接成一幅完整的圖像。
這絕非易事。數(shù)字中心主任吳健舉例，在設(shè)計(jì)方案時(shí)，先要綜合考慮洞窟大小、形狀及損壞程度和難度系數(shù)，對(duì)方案進(jìn)行科學(xué)論證；拍攝必須采用恒溫冷光源，確保將洞窟受到的人為影響降到最低。
負(fù)責(zé)拍攝壁畫(huà)的80后攝影師丁小勝，談起工作時(shí)一臉嚴(yán)肅：“來(lái)不得半點(diǎn)馬虎，如果一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)，各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)有問(wèn)題。”他說(shuō)，攝影和拼接都要避免任何的主觀創(chuàng)作，要對(duì)時(shí)間、效率和精度有精準(zhǔn)把握，最大程度地呈現(xiàn)原作。在拼接時(shí)，由于圖像的中心區(qū)域像素精度最高，邊緣會(huì)有畸變，拼接小組要通過(guò)多次重合來(lái)校準(zhǔn)圖像。
此外，完成這項(xiàng)工作還需要投入大量人力。以一個(gè)80—100平方米的中型洞窟為例，攝影采集組需要4—5人，拼接的小組需要5—6人，總共加起來(lái)是10個(gè)人一組，全部完成需要3個(gè)月。據(jù)了解，項(xiàng)目的攝影組和拼接組各有6個(gè)，每幅圖像都要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收才算合格。第61窟的五臺(tái)山全圖，全部完成拍了4000多張照片，共40多個(gè)G。
“盡管辛苦，可是意義很大。有專家反映，看到數(shù)字化的成果后，可以重新寫(xiě)論文了。”王旭東說(shuō)。
前景
參觀前先看數(shù)字電影，在洞窟的逗留時(shí)間縮至約60分鐘
敦煌的數(shù)字化為不可移動(dòng)文物的數(shù)字化處理提供了范例和標(biāo)準(zhǔn)。2013年，由敦煌研究院與故宮博物院聯(lián)合申請(qǐng)國(guó)家科技支撐項(xiàng)目“文物數(shù)字化保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)體系及關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)研究與示范”，其中敦煌研究院承擔(dān)“不可移動(dòng)文物數(shù)字化保護(hù)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)研究與示范(以石窟寺為例)”課題，在未來(lái)3年內(nèi)，將指導(dǎo)和規(guī)范石窟寺文物數(shù)字化保護(hù)工作的開(kāi)展。目前，敦煌研究院已經(jīng)完成了新疆克孜爾石窟的38窟的數(shù)字化，且將服務(wù)對(duì)象擴(kuò)展到甘肅省內(nèi)外的石窟和土建筑遺址。
為了減少參觀人流對(duì)文物的損害，莫高窟還建成了游客中心，中心將容納球幕影院、數(shù)字影院，目前主題電影和球幕電影已全部制作完成。王旭東說(shuō)，電影呈現(xiàn)了莫高窟最精美的壁畫(huà)、塑像，將正常狀態(tài)下無(wú)法看見(jiàn)的洞窟內(nèi)容，盡可能地展示給觀眾。
據(jù)介紹，今后莫高窟的旅游體驗(yàn)將發(fā)生革命性變化：所有游客必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、電話等形式預(yù)約；實(shí)地參觀前，游客將觀看數(shù)字電影，將游客在洞窟內(nèi)的時(shí)間減少到60分鐘左右。游客對(duì)洞窟影響將極大降低，但他們獲取的信息卻會(huì)大大增加。據(jù)測(cè)算，游客中心開(kāi)放后，莫高窟的日最大承載量將由目前的3000人次提升至6000人次。
下一步，敦煌研究院計(jì)劃建立數(shù)字敦煌資源庫(kù)，根據(jù)用戶的不同需求加以利用。目前，在敦煌研究院的網(wǎng)站已展示石窟全景瀏覽，但基于保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的考慮，一般用戶還不能瀏覽。此外，敦煌研究院已經(jīng)成立了實(shí)體文物數(shù)字科技公司，開(kāi)發(fā)數(shù)字化衍生品產(chǎn)業(yè)鏈，如壁畫(huà)高保真精品、雕塑三維打印精品、動(dòng)漫成品等各類文化產(chǎn)品。
“保護(hù)是第一位的，在保護(hù)做好的前提下，運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)，盡力將文化遺產(chǎn)更好地呈現(xiàn)在世人眼前。”吳健強(qiáng)調(diào)。
