龍門石窟殘損石雕3dsmax三維數字化修復應用研究

摘要：近年來，大數據AI智能理論的誕生，加之軟硬件性能上突破，大大促進了石雕文物數字化保護的應用。目前適用的石雕文物修復保護的前沿科技概括有：720度全息全景虛擬化漫游、三維激光掃描、三維數字化修復。其中三維數字修復技術（3D建模修復殘損石窟技術）得到了快速發展，可視化效果最逼真，尤其3dsmax修復技術就非常適合以世界文化遺產龍門石窟為代表的河南周邊石窟的復原與保護。龍門石窟殘損石雕的三維數字化修復包括：現場信息采集、繪制三視圖、3dsmax建模、燈光紋理材質。本文結合近期所作的奉先寺、賓陽洞和潛溪寺3dsmax數字化修復實踐，簡述這一技術的過程及前景。

關鍵詞：龍門石窟；奉先寺；3dsmax數字化修復；殘損石雕

一、奉先寺盧舍那大佛的殘損手臂的歷史

洛陽南11公里的龍門石窟，擁有著千年歷史，向世人訴說隋唐的開元盛世，也展現了古人的高超技藝。龍門石窟奉先寺盧舍那大佛，是按照武則天形象塑造的，開鑿于唐高宗咸亨四年（672年），通高17.14米，是藝術水平最高、規模最大的一處石雕。大佛雕像，鼻子是典型的古希臘雕法，它的雄偉壯麗、典雅崇高與嚴肅睿智，使人聯想起古希臘帕提農神廟的雅典娜神像來。經過1300多年的風雨洗禮，加上石質差等自然因素影響，曾多次發生崩塌破壞，根據一張1920年的照片記錄，當時的大佛就已經失去了手臂，斷裂痕跡陳舊。如今，通過3D數字化修復技術，能夠修復殘損手臂，讓大佛完整的重新展現在世人面前。

二、3dsmax三維數字化復原技術的優勢

用3dsmax技術，解決了“傳統手工塑模法”對石窟殘損石雕的修復導致的成本高、精度低、效果差，無法重復的弊端。也解決了前期準備時間長、人員多、手工翻模雕刻工藝復雜，設備眾多并且很難協調的難題。還節省了“傳統3D修復”需要現場三維激光掃描、采集條件苛刻、后期數據分析量超大的時間和費用，只需要1到2人就可以獨立完成3d數字化修復的全部工作，而且質量不輸于大團隊用昂貴設備制作的成果，具有簡單易行，價格低廉以及應用范圍廣闊的特點。

三、3dsmax三維數字化復原技術的修復殘損手臂的步驟

（1）首先，現場采集數字化高精度影像，采集拍攝45°角、正面、側面90°角三張數字化高精度影像片；（2）將三張數字化高精度影像傳輸進電腦，用photoshop去除飽和度、調節色階、增加對比度、改成RGB格式、分辨率調整為300dpi后導入到三維建模軟件3dsmax中；（3）以導入的現存石窟原貌影像為拓撲圖，在俯視、平視、測試和立體視圖四個視圖中進行數字化建模，利用修改器中：轉換成可編輯多邊形/編輯表面模型/節點選項/線選項/面選項進行精確化建模，進行表面細分；（4）在3dsmax中，按照現場采集數字化影像里的陽光角度進行3d模擬打光；（5）在宣紙上繪制盧舍那大佛手臂的修復效果圖，再用毛筆白描出手臂線稿，用等比例尺法畫出俯、平、側三視圖，左右手臂都是這樣，然后掃描進3dsmax中，用上述方法進行手臂建模，在變形器中賦予表面光滑工具，逐步完成修復。

四、3dsmax三維數字化復原技術的前景

文化保護需要國際支持，全球領先的科技大廠希捷攜手敦煌莫高窟，啟動“敦煌石窟數字化保護項目”，通過國際合作，用科技的力量存儲、研究和守護悠悠歷史沉淀下來的千年瑰寶。當前，以3dsmax建模為代表的3D新技術發展迅速，極大提高了文物數字化修復的效能，我們研究的此項技術已經成功申請了國家發明專利，在2018年河南之星設計大賽中，研究成果《大運河龍門石窟非遺數字化保護研究三維動畫》榮獲金獎。也希望此項技術能夠成功應用在鞏義石窟、炳靈寺石窟、龍興寺石窟造像的數字化保護中。

五、創新—取全球智慧來保護世界文化遺產帶來的啟迪

隨著我國科技水平不斷提高，不但有高鐵飛馳在神州，還有嫦娥探月器登陸在月球上，正是因為“創新”的力量才讓夢想成真，文化的傳承也需要有思維上的突破。我們的祖先曾經將想象力寫在了《河圖洛書》和《山海經》里，那些耳熟能詳的神話“大禹治水、女媧補天”，還有敦煌壁畫里的飛天，都是古人的智慧。可以想象一下未來，國產的可以擠壓時空的“曲率引擎”帶著我們超光速穿越星際，遨游銀河系；我們的量子通訊衛星能把歌聲瞬間傳到宇宙任何一個星球，和外星朋友一起玩抖音，這些都是今天的夢想，同時也是明天的現實，就像用現代科技來復原古代石窟一樣，讓我們一起奮斗，圓夢吧。

3DSMAX修復建模的龍門石窟奉先寺三尊殘損石雕復原模型

項目基金：2018年河南軟科學項目“河南地區小石窟數字化保護研究”編號182400410425；河南教育廳人文社會科學項目“豫西地區散落石窟遺存數字化保護研究”編號2018-ZZJH-349

作者簡介：季云博（1979.4）男，籍貫：洛陽，民族：漢，學歷：碩士，職稱：講師，研究方向：藝術設計。