利用三維重建技術(shù)復原的石窟彩塑。
莫高窟第61窟數字化前期采集現場(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。導游呂文靜帶著(zhù)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(zhù)光束望去，才能一睹莫高窟彩塑的芳容。
洞窟外，敦煌研究院數字中心里，工作人員正對采集設備傳回的圖像進(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(xiàn)條清晰流暢，畫(huà)面如湖水般蕩漾開(kāi)來(lái)。將顯示尺寸調節到最大，細細端詳，衣衫質(zhì)地清晰可見(jiàn)，人物表情生動(dòng)至極。
這就是莫高窟數字化工程的成果：經(jīng)過(guò)數字攝影采集方案設計、通過(guò)定制軌道、攝影車(chē)、攝影框等專(zhuān)有設備逐行逐格進(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)洞窟的數字化檔案拍攝，至今已實(shí)現了約90個(gè)洞窟的數字化。
初衷
希望人們在千百年后還能領(lǐng)略莫高窟的樣貌
敦煌的數字化，始于敦煌研究院院長(cháng)樊錦詩(shī)的一個(gè)想法：讓敦煌石窟得以“永久保存”。
莫高窟窟內的彩塑和壁畫(huà)都是使用泥土、木材、麥草等材料制成。隨著(zhù)游客接待量屢創(chuàng )新高，彩塑和壁畫(huà)的保護面臨巨大壓力。此外，洞窟還受到地震等自然災害的威脅。而數字化處理，則彌補了物理保護的不足。
上世紀90年代初，敦煌研究院就開(kāi)始研究數字化。但效果并不令人滿(mǎn)意，“預期的色彩保真和線(xiàn)條的精度都沒(méi)能實(shí)現，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(cháng)王旭東說(shuō)。
1998年底，敦煌研究院與美國西北大學(xué)合作開(kāi)展“敦煌壁畫(huà)數字化合作研究”項目，基本解決了色彩保真和線(xiàn)條幾何尺寸的精度問(wèn)題。截至2005年底，項目完成了22個(gè)敦煌石窟典型洞窟的數字化。但受到當時(shí)設備和技術(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(zhuān)門(mén)從事文物數字化保護的數字中心，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(zhù)設備進(jìn)步和技術(shù)提升，攝影分辨率達到300dpi，完全滿(mǎn)足各種需求。
“文物保護是我們最重要的任務(wù)，希望千百年后的人們，還能通過(guò)數字化成果，領(lǐng)略莫高窟的樣貌。”王旭東說(shuō)，數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數字莫高窟實(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
攝影和拼接都要最大程度地呈現原作
和普通文物相比，敦煌石窟壁畫(huà)的數字化面臨諸多難題?？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(xiàn)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)復雜的過(guò)程。首先，要設計詳細的數字攝影采集方案。然后按照方案，使用定制軌道、攝影車(chē)、攝影框等專(zhuān)業(yè)設備，逐行逐格進(jìn)行攝影采集。在此過(guò)程中，圖像色彩、清晰度都受到嚴格控制，以保證采集質(zhì)量。最后，運用獨特的十字拼接法，將上千幅原始圖像拼接成一幅完整的圖像。
這絕非易事。數字中心主任吳健舉例，在設計方案時(shí)，先要綜合考慮洞窟大小、形狀及損壞程度和難度系數，對方案進(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。
負責拍攝壁畫(huà)的80后攝影師丁小勝，談起工作時(shí)一臉嚴肅：“來(lái)不得半點(diǎn)馬虎，如果一個(gè)環(huán)節出錯，各個(gè)環(huán)節都會(huì )有問(wèn)題。”他說(shuō)，攝影和拼接都要避免任何的主觀(guān)創(chuàng )作，要對時(shí)間、效率和精度有精準把握，最大程度地呈現原作。在拼接時(shí)，由于圖像的中心區域像素精度最高，邊緣會(huì )有畸變，拼接小組要通過(guò)多次重合來(lái)校準圖像。
此外，完成這項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。據了解，項目的攝影組和拼接組各有6個(gè)，每幅圖像都要通過(guò)現場(chǎng)驗收才算合格。第61窟的五臺山全圖，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(zhuān)家反映，看到數字化的成果后，可以重新寫(xiě)論文了。”王旭東說(shuō)。
前景
參觀(guān)前先看數字電影，在洞窟的逗留時(shí)間縮至約60分鐘
敦煌的數字化為不可移動(dòng)文物的數字化處理提供了范例和標準。2013年，由敦煌研究院與故宮博物院聯(lián)合申請國家科技支撐項目“文物數字化保護標準體系及關(guān)鍵標準研究與示范”，其中敦煌研究院承擔“不可移動(dòng)文物數字化保護關(guān)鍵標準研究與示范(以石窟寺為例)”課題，在未來(lái)3年內，將指導和規范石窟寺文物數字化保護工作的開(kāi)展。目前，敦煌研究院已經(jīng)完成了新疆克孜爾石窟的38窟的數字化，且將服務(wù)對象擴展到甘肅省內外的石窟和土建筑遺址。
為了減少參觀(guān)人流對文物的損害，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)的洞窟內容，盡可能地展示給觀(guān)眾。
據介紹，今后莫高窟的旅游體驗將發(fā)生革命性變化：所有游客必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò )、電話(huà)等形式預約；實(shí)地參觀(guān)前，游客將觀(guān)看數字電影，將游客在洞窟內的時(shí)間減少到60分鐘左右。游客對洞窟影響將極大降低，但他們獲取的信息卻會(huì )大大增加。據測算，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，敦煌研究院計劃建立數字敦煌資源庫，根據用戶(hù)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，但基于保護知識產(chǎn)權的考慮，一般用戶(hù)還不能瀏覽。此外，敦煌研究院已經(jīng)成立了實(shí)體文物數字科技公司，開(kāi)發(fā)數字化衍生品產(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(lèi)文化產(chǎn)品。
“保護是第一位的，在保護做好的前提下，運用現代技術(shù)，盡力將文化遺產(chǎn)更好地呈現在世人眼前。”吳健強調。
