數字化復原天龍山石窟

艾江濤

“假設這個窟完全消失了，用我們的數據模型可以完整復原出來，最高精度可達到0.1毫米，上面有個小坑都能復原出來。展示是一方面，保存數據可能是更重要的一方面。”

佛光再現

8月21日中午時分，蔣人和與芝加哥大學藝術史系的老師林偉正，正在為下午將在OCAT研究中心（北京）舉辦的展覽做著準備。過去4年里，作為芝加哥大學東亞藝術中心的副主任，蔣人和與同事們一直忙碌著一件事情，用3D數字建模的方式復原那些散落海外的天龍山石窟造像。比起自己2003年時的“數字化復原響堂山石窟的北響堂第三窟”項目，此次的天龍山石窟復原項目加入了天龍山文物保管所、太原理工大學藝術遺產中心等國內合作伙伴，計劃復原天龍山25個石窟中的10個石窟，規模更為龐大。

“天龍山石窟佛像中的唐代雕像特別精美，菩薩就像天女，臉和漂亮的女孩子一樣。”一臉靜氣的蔣人和向我講起她心目中的這座石窟。作為早期佛教建筑的一種形式，洞窟藝術隨著佛教東傳，南北朝以后逐漸興盛于中國。比起敦煌莫高窟、龍門石窟、云岡石窟等中國佛教洞窟的代表，天龍山石窟的名氣并不遜色。隱沒于山西太原市西南40公里天龍山叢林中的這批洞窟，最早開鑿于南北朝東魏時期，歷經北齊、隋、唐、五代，不斷增鑿。在綿延500多米的距離上，西峰13窟，東峰12窟，25處石窟共有大小石佛造像500余尊，浮雕、藻井、畫像等1144幅。

經歷明清之際的衰落，天龍山石窟有很長一段時間淡出人們的視野，除了附近寺院僧侶與居民，鮮有人知。1918年，隨著日本東京大學東洋建筑史權威關野貞的一次學術考察，及他在1921年發表的考察報告，神秘的天龍山石窟才再次展現在世人面前。對于關野貞其人和他的天龍山之行，后來的研究如李裕群在《天龍山石窟》一書中的講述，還是基本將他作為一個學者的考察活動看待。但在關野貞之后，各國科考人員與別有用心的文物販子紛至沓來，天龍山很快遭到前所未有的破壞。據統計，僅在1923年一年，在外國文物販子的唆使下，天龍山石窟被盜割后流失海外的佛像就有150多件，其中一部分則出現在海外的拍賣會上。

2013年起，與做響堂山項目的初衷一樣，蔣人和帶著為美術史研究保存資料的想法，穿梭于世界各大博物館與私人藏家之間，不斷與他們溝通協商，進行流失佛像的3D掃描與數字建模。幾年努力下來，她的團隊已為搜集到的130多件天龍山石窟造像，構建了108個單體造像模型。

然而，通過海外造像的搜集與數字復原并不足以讓人了解石窟全貌。海外機構的身份，也使他們不便于深入掃描研究石窟本體。2015年，在北京的一次學術會議上，蔣人和遇到了太原理工大學的兩位老師，經他們介紹，很快與太原理工大學藝術學院院長趙慧接上了頭。4年前，學院下屬的藝術遺產研究中心剛剛成立，在張曉老師等人帶領下，研究中心之前已做過五臺山洪福寺數字復原項目。由于具備相關經驗，兼以地利之便，太原理工大學團隊很快吸引了蔣人和。不久，芝加哥大學東亞藝術中心、太原理工大學藝術遺產研究中心與天龍山文物保管所簽訂三方協議，共同開發天龍山石窟的數字復原項目。任務分工十分明確，用趙慧的話來說，“芝加哥大學負責掃描流散在國外的天龍山造像，我們負責掃描天龍山石窟本體與最后的石窟復原”。

在國際上，這種將散失文物與原有遺跡合成復原的案例尚屬少見。在2003年親手創建芝加哥大學東亞藝術中心的美術史家巫鴻看來，這也是世界美術史研究的趨勢所在：“從研究單幅雕像的風格特點轉移到整個石窟建筑，把雕像放回原境或上下文。”世界殖民主義擴張過程中造成的大量雕像文物與原址遺跡分家，顯然是一個大的歷史現實，如何通過技術方式，從視覺上將這些文物放回原境呈現，將是一個對美術史研究頗有啟發的全新嘗試。

展覽還未正式開始，作為天龍山石窟數字復原項目階段成果展示的預展大廳已是人頭攢動。首先吸引人的，是入口臺階兩側原屬天龍山第17窟的兩件唐代護法力士的3D頭像模型。在巨大的電子屏幕上，豎眉怒目的力士頭像徐徐轉動，靠近點看，雕像上面斑駁的石頭紋理清晰可見。同時展出的還有精美的佛頭和菩薩像，包括窟頂的飛天造像。在展廳最里面，戴著3D眼鏡，人們還可以看到天龍山石窟第2窟的虛擬復原場景。這是一座開鑿于東魏時期的石窟，面積大約6平方米，專家們在統計的19個缺失處，一共重建了10個數字模型。為了展現歷史的真實面目，項目成員并沒有對其進行后期修復處理，而是保存環境不同的佛頭與佛身，其顏色明顯不同，接口亦清晰可見。微瞇雙目的佛像體態清瘦，褒衣博帶，殘缺的手臂與斷裂的接口似乎正在傾說著歷史的滄桑與變遷。

2號窟右壁佛龕數字復原圖，坐佛頭像與身體的接痕清晰可見

散落的造像

隔著近一個世紀的光陰，熒屏上復現的景象，顯然與關野貞當年所見的石窟原貌已不可同日而語。

1918年，關野貞根據太原縣地方志中有關天龍山石窟的簡略記載“天龍寺，在本縣西南三十里，北齊置，有皇建中并州定國（寺）僧造石窟銘”。翻山越嶺，最終找到了石窟所在。久遠年代的精美佛像，令他狂喜。在接下來的詳細考察中，關野貞做了大量文字記錄與編號工作。盡管此次考察遺漏了東西峰兩側的第1窟和第18～21窟，但他1921年發表在日本《國華》雜志上的考察報告，還是引起了轟動，他甚至有些得意地宣稱自己“發現”了天龍山石窟。

1922年，關野貞第二次對石窟進行了考察。隨之而來的學者絡繹不絕，日本學者常盤大定在1920年和1924年，山中定次郎在1924年和1926年，瑞典學者喜龍仁在1922年和1928年，曾先后前往天龍山考察，對石窟各時期的造像特點提出自己的見解。1922年，日本學者田中俊逸在調查中對石窟做了詳細的記錄、照相與系統編號，其編號一直沿用至今。上世紀20年代，日本學者小野玄妙對太原佛教狀況及天龍山石窟造像的開鑿年代做了相關研究。這些研究與考察，為隨后石窟遭到破壞埋下伏筆，但回頭來看，不幸中的萬幸是，他們所保留的石窟破壞前的照片成為后來學者進行研究乃至復原的重要參考資料。這些照片中，最重要的當屬小野玄妙與田中俊逸的《天龍山石窟》最為豐富，這本1922年出版的書中，共收錄了80幅當時由外村太治郎拍攝的石窟照片。

1923年的一天，一伙日本人來到天龍山圣壽寺。圣壽寺位于前往石窟的必經之路上，在那個戰亂頻仍的年代，圣壽寺的和尚某種程度上承擔著保護石窟的責任。日本人找到寺中的凈亮和尚，掏出10根金條賄賂凈亮幫他們盜割佛像。隨著價碼不斷上升，凈亮終于被拉下了水，成為天龍山石窟被大量盜割的幫兇。

盜割首先從開鑿最早的東魏雙窟——2號與3號窟開始。雙窟歷史悠長，公元534年，東魏丞相高歡權傾朝野，他為自己在天龍山修建了一座避暑行宮。由于崇信佛教，高歡隨后命人在天龍山東峰開鑿了兩座石窟。這是兩座三壁三龕的方室，窟內正壁供奉釋迦佛祖，左壁為彌勒佛，右壁則為阿彌陀佛。雕像繼續北魏造像傳統，佛像清秀，衣紋生動，這種后人所謂“秀骨清像”的造型特點，正如學者李裕群在《天龍山石窟》一書中的描述：“更多地注重表現造像的精神面貌，表現手法以線條刻畫為主，強調衣紋的動感和韻律感。”

東魏雙窟開鑿之后，天龍山香火日盛。公元550年，高歡的兒子高洋廢帝登基，改國號為北齊，之后陸續在天龍山東峰開鑿一座石窟，西峰開鑿兩座石窟，就是今天的第1、10、16窟。這一時期的造像，一改東魏時期的秀骨，立體感更強，追求表現人體健壯肌肉結構的寫實手法，薄衣覆身，短發螺髻與印度佛教造型相似。

公元584年，隋朝晉王楊廣在天龍山東峰開鑿了第8窟。唐朝武則天以后，又在東西兩峰共鑿14個石窟。晚唐至五代的君主又開鑿了最大的第9窟。歷經幾百年的不斷開鑿，天龍山石窟終于形成了目前規模。石窟中規模最大最具代表的無疑是唐代造像，其中尤以14窟與18窟為代表。唐代佛像多為水波或漩渦紋發髻，肢體豐滿，薄衣貼體，體態婀娜，具有很強的生活氣息。第14窟中的兩尊菩薩坐像，以游戲坐成像：一腿盤曲在佛座之上，一腿下垂并緊靠座前，頗為引人注目。

天龍山石窟中佛像的獨特之處，還源于其石頭質地，正如蔣人和所說：“與龍門石窟或者響堂山石窟相比，天龍山石窟雕像的石頭很軟，是砂巖石，所以線條可以很柔和，能夠雕刻出一些包括臉部輪廓在內的細節，不會給人那么硬邦邦的感覺。即使在長安，也不存在這樣的例子。”

1924～1926年，日本古董商山中丁次郎先后兩次到天龍山，并開始在市面上尋購雕像。他經營的山中商會是當時國際文物市場的大玩家，其在北平常設機構，專門從事文物盜賣活動。收購來的天龍山佛像被他放進山中商會的倉庫，隨即偷運出境，流散于國際文物市場。山中商會最初多與日本收藏家交易，之后更成為天龍山石窟造像在全球主要的經銷商。眼饞于山中商會的暴利，各國古董商紛紛前往天龍山尋寶。

就這樣，在不到一年時間里，天龍山精美的佛像幾乎被割竊一空。大一點的佛像頭部被割走，小一點的則整座鑿走，少數如第9窟的摩崖大佛，由于體量過大難以運輸，得以幸免。

老照片中尚未遭到嚴重破壞的18號窟西壁佛像

搜尋與復原

如今，已確認的140多件天龍山石窟造像流散于日本、美國、加拿大、英國、德國、意大利、荷蘭、瑞士，也包括中國臺灣、香港等地的博物館或私人藏家手中。對蔣人和來說，搜集資料就是一個不斷尋寶的過程。今年年初，她還在紐約一家古董商店出版的圖冊中驚喜地發現一件天龍山造像，立刻找尋過去做了掃描。

蔣人和最初是在芝加哥大學讀書期間從導師那里聽到天龍山石窟的名字。她的導師哈里·范德斯德本（Harry Vanderstappen）早在1966年便和學生瑪麗琳·萊（Marylin Rhie）合作，在《亞洲藝術》刊物上發表論文《天龍山石窟造像：復原和年代測定》。“他們能做的就是拿著老照片去國外博物館比對，哪個是天龍山的，是第幾窟的。”導師的研究重點是樣式分期，在蔣人和的印象里，那時導師已經統計分析了大約四五十件天龍山造像。這些工作，無疑為她日后的復原項目打下基礎。

上世紀90年代初，蔣人和第一次前往天龍山。那時，天龍山文管所已開始參照老照片在做一些佛像的復原工作，地上散落著許多水泥做好的頭像，沒有門的石窟完全處于開放狀態。一些石窟已經風化得很厲害，人上去也非常困難。一切似曾相識，但又與想象中完全不同。

她真正開始著手用數字化方式記錄石窟，還要到2003年。那時芝加哥大學東亞藝術中心剛剛成立，芝加哥大學人文學院辦公室負責數字化技術的人找到她，希望合作設計一個可以使用計算機技術的項目。由于此前博士論題的關系，蔣人和很自然地想到了響堂山石窟。響堂山石窟位于河北省邯鄲市的峰峰礦區，最早開鑿于北齊時期，這里的石窟被破壞得非常嚴重，利用3D掃描技術進行數字化復原，正當其用。

2010～2013年，數字化復原的北響堂第3窟結合從博物館借出的16尊石窟造像，先后在美國5家博物館進行巡展，獲得成功。這一項目留給她最深的印象是，從博物館借雕像很難，運費、保費太貴。也正因此，天龍山項目從一開始確立的目標就是數字化的復原與展覽。

比起10多年前，技術上的進步非常明顯，以前的3D激光掃描儀非常龐大，使用非常不便，現在有了手提式掃描儀。但對蔣人和來說，更大的挑戰在于如何與極其分散的博物館，還有私人收藏家打交道，說服他們接受掃描造像的請求。

前期的響堂山項目為蔣人和積累了一些博物館資源。最近幾年，很多博物館都設計了自己的網站，并在上面更新出版或展覽目錄。很多時候，蔣人和可以坐在電腦前一邊翻閱資料，一邊給各大博物館寫信聯絡。“有的博物館比較懷疑，擔心我們用這個去賺錢。”為了打消博物館的疑慮，蔣人和一般都會與對方簽約，明確掃描造像的用途。更多時候需要的是耐心與溝通。為了掃描東京國立博物館保存的天龍山造像，蔣人和足足聯系了對方兩年，直到今年春天才最終完成掃描任務。不過，等待也很值得，東京國立博物館的造像存量豐富，據李裕群在《天龍山石窟》一書中的統計，僅其一館就藏有第7窟西壁的一座菩薩，第8窟東壁南側菩薩頭，第14窟西壁北側舒坐菩薩身體、南側菩薩頭，第16窟主室北壁龕內佛頭，第18窟西壁佛頭，第21窟東壁佛身等造像。

公立博物館還相對簡單一些，私人藏家或古董商則比較難辦。蔣人和記得，早在上世紀70年代，她就和前夫一起逛過位于京都的一家頗為名氣的私人博物館——藤井有鄰館，那里藏有大約七八件天龍山造像。等她開始做項目時，很自然地聯系了對方。對方一直回復很忙，可等她后來再看，發現已有兩件造像被賣了出去。后來在朋友的幫助下，今年春節期間，她掃描了其中一件經臺灣流轉到香港的造像，由分屬不同洞窟的頭與身體拼接起來的護法天王。

就這樣，在長達4年的時間里，蔣人和與她的團隊從分散在世界各地的31處博物館、私人藏家、古董店那里，陸續掃描復原了108件天龍山石窟造像。

與芝加哥大學東亞藝術中心團隊相比，張曉的團隊由于掃描石窟本體面積以及建模過程中處理數據較大，面臨更多技術方面的難題。簡單來說，數字化復原石窟的基本流程是，先用三維掃描儀掃描石窟輪廓，在電腦上完成建模——此刻的模型沒有色彩，被稱為“素模”——然后用高清照片覆到上面，完成石窟細部紋理與色彩的復原，之后再將同精度掃描的海外造像數字模型與石窟本體數字模型合成，形成完整的高精度數字石窟模型。

如何在洞窟中設置合適的掃描點，以盡量完整但又不重復的方式掃完全窟，成為提高掃描效率的關鍵。由于掃描精度最高達0.1毫米，一個洞窟產生的數據量足有9～13G，與之相對，一個造像模型的數據量一般在200兆左右。由于數據量過大，在電腦上幾乎沒法運行，經常出現死機的問題，張曉和大家商量以后，決定用切割的方法處理掃描數據。“切割處理之后還要合并，處理不好會有縫。實際上我們展示的2號窟，在數據處理時共分了15塊，但你現在根本看不出從哪里切割。”張曉說。

素模建好之后，就是高清照片的覆模。盡管現在一些掃描儀可以邊掃邊拍照，但由于掃描速度慢抑或精度不符合要求、窟內環境不適合等諸多因素，更多時候張曉和他的團隊要靠后期密集的拍照完成。起初，他們請了非常資深的攝影師拍照，結果發現拍照效果并不理想，為了保證細節的準確，照片不能有陰影。趙慧一度想找做手術用的無影燈，后來在大家的摸索下，團隊成員都訓練成了專業的攝影師。“這么大的窟，只能一張張拍，一堵墻拍很多張照片，之后再一張張拼起來。”

數據保存完備的專家級數字模型建成之后，在展示環節還需要進一步的處理。在不損失視覺效果的前提下，3～4G大小的石窟復原數據模型，要被壓縮到幾百兆乃至十幾兆大小后在顯示屏或手機上展示，并不簡單。目前展示的方式分為3D立體展示、VR互動與AR互動，每種不同的技術路線，均需要在不同的軟件環境下進行開發與設計。然而，一切值得期待，未來將在天龍山石窟落地的永久性數字展示環境中，觀眾不僅可以看到現存遺跡，借助AR技術，拿著iPad等設備就可以在原址看到復原后的造像。

數字修復的一個悖論在于，由于海外散落的造像與石窟本體所處環境不同，呈現顏色、風化程度亦各不相同。有些頭像在盜鑿時已經損壞了脖頸，原封不動地復制上去，反而有種更加破碎、很不協調的感覺。如果盡量將其恢復到盜鑿前的樣貌，則需要在對比老照片的基礎上，做進一步的學術研究，完成每個造像的恢復不啻寫一篇學術論文。顯然，最理想的情況是，真實恢復、部分與完全的修復等幾種狀態，根據不同需求分別加以展示。

也許有一天，作為人類文明的實物遺跡將不可避免地走向消亡，數字化復原的意義，如張曉所說：“假設這個窟完全消失了，用我們的數據模型可以完整復原出來，最高精度可以達到0.1毫米，窟上有個小坑都能復原出來。展示是一方面，保存數據可能是更重要的一方面。”