云岡石窟：邁出“行走”世界第一步

溫才妃 柯溢能

復制室

進入云岡石窟第12窟，美輪美奐的造像、莊生天籟的境界、博大精深的內涵，讓觀眾震撼。不過這回，令人發出感嘆的景致，并不在山西大同西郊的武周山，而是在浙江大學藝術與考古博物館。

6月12日起，由浙江大學與云岡石窟研究院合作的全球首例可移動3D打印復制洞窟在浙大成功落成，并率先向校內師生開放。

3年來，浙江大學文化遺產研究院與云岡石窟研究院聯合項目組，攻克了數據采集處理、結構設計、分塊打印上色等多項技術難關，云岡石窟邁出“行走”世界的第一步。

1、為什么是云岡第12窟

在云岡石窟現存的45個主要洞窟中，第12窟又名“音樂窟”，前殿后室深14米、寬11米、高9米。這個石窟開鑿于5世紀，其中雕刻的“天人”形象和各種樂器，展現出音樂風尚與時代風貌，這些“天人”也是我國古代最早的宮廷交響樂團，在中國音樂舞蹈史上具有極其重要的地位。

如何將不可移動文物進行可移動展示，讓更多人領略中國星漢燦爛的文明？

2016年8月起，研究人員對第12窟進行高保真三維數字化數據采集。合作團隊采用浙大探索出來的一套三維激光掃描與攝影測量融合構建文物三維模型的解決方案，歷時3個月對第12窟進行了52站三維激光掃描，并拍攝了55680張照片。之后，經過攝影測量計算和人工交互三維處理，合作團隊建立了第12窟的高保真彩色三維模型。

這種記錄方式永久地保存了云岡石窟及其珍貴文物信息，留下了高精度三維數字化檔案。浙江大學文化遺產研究院副院長李志榮表示，對文物進行數字化記錄，為其建立詳實的數字檔案，是文物保護的重要手段之一。打印呈現出文物的實現，表明數字化記錄達到了考古記錄，特別是測量記錄的最高標準。這是實現云岡石窟“活起來”“走出去”，使公眾能夠一覽歷史繁華的基礎。

但是，云岡石窟的洞窟和造像空間巨大，高浮雕、淺浮雕各種雕刻手法純熟應用，各種遺跡空間深度尺度復雜，掃描和測繪難度高。浙江大學文化遺產研究院副院長刁常宇表示，對第12窟的數字化采集觸及到了這個領域的“天花板”。

2、復制難在哪兒

海量的高精度三維掃描數據采集和大量的分析計算是數字化記錄中的“攔路虎”。據刁常宇介紹，如此大體量的數據無法在一個軟件系統中處理，因此要根據石窟的結構進行分塊處理。怎么切分、切塊的設計如何與支撐骨架吻合、最后又怎么拼成整體，每一步都是難題。

如果說拆分難，那么合在一起數據拼接對分塊間的空間精度要求更高。浙大團隊在設計中精益求精，最終使三維重建誤差小于2毫米，色彩還原度達到95%以上。

萬丈高樓平地起，這是人們對壘砌的一般概念，從下往上搭建是最常用的方式。但是在3D拼裝的過程中，任何一個小誤差都會導致錯位，甚至可能出現最后無法安裝的情況。合作團隊另辟蹊徑，選擇了從上往下安裝的策略，把誤差往下壓，用刁常宇的話說，“把累積誤差留給開口的位置，誤差就被消化掉了”。

分體式3D打印，此前沒有技術成形的路徑，需要邊摸索邊突破。承擔成形加工的美科圖像（深圳）專門研發了可以打印1×1×1.2米的大型3D打印機，確保一次打印成形，運用3D打印鑄模技術復制文物本體的所有細節。

3、實現了形的打印，色彩賦予怎么辦？當前各類3D著色或打印技術都無法在賦色的同時營造指定的質感。經過幾年的比對實驗，合作團隊還是決定采用人工上色的方法，以尋求最大程度的原真再現。選擇人工上色也同時擁有了上色的自由。既然有了可以變化的選項，為什么不能變上一點？只要這個變化是有依據的。合作團隊提出了大膽的上色方案建議，而不是與現存的12窟“一模一樣”。

最終，云岡石窟研究院決定，將基于科學數據與專家對文物的理解綜合考慮?！凹兗夹g沒有答案，必須在考古學的指導下來制定賦色方案，比方說，現存石窟中的顏色與過去的顏色有什么關系、哪些是有依據的變化。”

云岡石窟研究院美術工作團隊依照古法，用礦物顏料為約900多平方米的復制窟上色，歷經8個月，終于完成了對第12窟形色俱佳的復制。據了解，通過手工在現代材質基底上“裝鑾繪色”恢復如此規模的石窟樣貌，也是文物界有史以來第一次。

4、數字開啟一個新世界

著名建筑學家梁思成的第一次山西之行，留下了對云岡石窟的思考。他說：“在云岡石窟中可以清晰地看到，這種不同民族文化的大交流，賦予我國文化以旺盛的生命力。這是歷史上最有趣的現象，也是近代史學者最重視的問題之一?！?/p>

第12窟窟前的石柱，一面已被歲月風蝕，而另一面則清晰可見往日的繁盛。通體看是羅馬柱，但仔細看還有印度的文化元素，柱子頂端又是中國的櫨斗樣式。這樣的東西融合，打造了世界文明長河中的一顆璀璨明珠。

遠在山西的云岡如何得以“東來”？

浙大使用了“積木式”的新技術和制作方法，開創了文物藝術品展覽便捷運輸、安裝、展陳的新模式。

目前復制成功的第12窟，由110塊2米見方的“積木塊”分6層組裝而成。這些“積木塊”總重量大約2噸，8輛標準集裝箱車就能裝得下，拉運自如行走天下，一星期即可完成組裝布展。

據介紹，“說走就走”的展覽結構為輕質鋁合金框架，分體式半自動化安裝。現場無需搭建傳統的腳手架，低空作業組在地面上組裝好一層再吊到頂部安裝，整個過程就像由上往下搭積木，提高了裝配效率，縮短了安裝周期。

浙江大學藝術與考古博物館常務副館長樓可程說：“云岡石窟第12窟是科技與藝術結合的典范，科技因藝術而獲得靈感、充滿創造力，藝術因科技而獲得新生與傳播?！?/p>

“這是行走的石窟、永不落幕的絲路音樂廳?！庇嘘P專家表示，該項目的完成標志著我國在文化遺產數字化保護及傳承利用中實現了多方面的技術突破，開創了中國文化遺產數字化保護及傳承利用新的里程碑。