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行走的云冈石窟 运用3D技术打印的石窟展出

2018-12-16 10:14 来源:人民日报 参与互动 
标签:输了 二分彩 百色东互通

  运用3D技术打印的石窟相继在青岛、深圳展出  看,行走的云冈石窟(让优秀传统文化活起来)

  “你看这两张石窟的照片,能看出哪张是原件、哪张是‘仿品’吗?”云冈石窟研究院数字化研究室主任宁波手拿两张照片,向记者发出挑战。

  这是新近在北京复制成功的云冈石窟第十八窟的照片。单凭肉眼,实难分辨。事实上,即便走进这两个石窟,如果没有地理信息和周边场景的提示,相信会让很多人真的以为自己置身在云冈石窟。

  与高校的合作碰撞出了新想法

  武周山下,世界遗产云冈石窟,引无数人迷醉在此。

  守着这么一个文化宝藏,云冈石窟研究院在院长张焯的带领下动起了脑筋:“一年200万游客,还远远不够。”怎么让更多人看到云冈、接近云冈、了解云冈?宁波等人先后7次去故宫博物院、敦煌研究院考察学习数据采集、彩色管理、网络应用等内容。

  3D打印,就这么适时地出现在云冈石窟研究院副院长卢继文眼里。他找来宁波,出了这道题。

  其实宁波也观察3D打印很久了。在他看来,“如果能打印出来,把石窟变成可移动的文物,在各地展出,这不就能让更多人认识和了解云冈石窟了吗?”

  可彼时,摆在他眼前的,是一系列难题。从哪入手、技术环节是什么样的,怎么突破?数字化室的人才不少,可这项课题,大伙都是第一次接触。他去找了副院长卢继文,卢继文一下子点破了他:“去到高校问问啊。”

  这些年,云冈石窟研究院和武汉大学、北京建筑大学、浙江大学等高校相继有了合作,用卢继文的话说,“一遇到重点院校,就想方设法去跟人家结对子”。学研结合产生了新的“化学反应”,宁波刚把这个想法和这些大学一说,立马得到了反馈:“我们也正想找一个实践基地。”

  在高校专家的指导下,宁波很快上了道。“3D打印的市场化应用技术较多,基本逻辑已经被蹚出来了,先通过扫描,在电脑中通过信息处理建模,然后用打印设备进行打印。”

  坐在冬日午后的阳光里,宁波想起了他刚入职的时候,那是2005年,计算机技术专业刚毕业的他,心中有着对技术几近狂热的信仰。当时的他,坚信数字技术能摧枯拉朽,给这些文物带来不一样的动能。

  在宁波的数字化办公室里,就放着几台小型的3D打印机。一旁的柜子上,一列打印出的小型佛首、佛身,皆是按照窟内的佛像原型打印。“这些都属于‘小打小闹’,是开始时用于‘摸石头过河’的作品。”宁波说。

  可以“以假乱真”的“形、质、色”

  框架确定,再加上“热身”,是时候实施大的想法了。可问题接踵而来。

  打印文物不同于其他,来不得丝毫差池。“这是对文物的尊重,也是对参观者负责,”使命感让这个年轻的数字化团队干劲十足的同时也让他们更加“压力山大”:“我们整天想着,怎么让扫描的东西更加精准。”

  3D打印的第一步是测绘扫描。几年前,数字激光扫描仪器的扫描精度已经可以达到0.03厘米,但对于宁波团队的要求而言,还不够。这是因为,“云冈石窟的佛像属高浮雕,有浓缩的空间深度感,但这也意味着深度较大,扫描和测绘难度更高。尤其是特殊区域,比如佛像的耳朵,立体感特别强,对扫描的要求更高。如同拍照一样,要求像素越高越好。”

  那段时间,宁波和他的团队整晚整晚地加班。最终,他们提出了“航测+三维扫描”的办法,“航测是航拍的升级版,对于动辄十多米高的石窟而言很有效果,它和三维扫描组合使用,能够将精度以0.01毫米计,每一个点都对应出自己的三维坐标,使得扫描的像素更高。”

  扫描采集完成后,将海量数据进行处理是另外一项技术难题。创立十多年的云冈石窟数字化研究室,开始发挥优势。“我们30多个人,有一多半都是‘技术宅’、‘码农’,处理数据是我们的强项。”中午时分,办公室虽然没人,但电脑桌面上依然能看到未处理完的石窟三维图,宁波说:“将海量数据处理、建模,转化成3D打印的语言,就算完成了关键一步。”

  打印时的讲究很多。比如,打印时的温度需要保持在20摄氏度以上,确保设备能够连续工作。再如,“现在市面上打印出来的成品偏圆润,类似于图片处理中的‘羽化’,一方面需要对打印设备进行升级,一方面需要进行后期处理。”

  扫描技术可以解决“形”的问题,但最终如何做到逼真、甚至“以假乱真?”“‘形、质、色’,缺一不可。云冈石窟所在地大同地处‘塞外’,这里的砂岩有独特的颗粒感,要原汁原味地打印出这样的质感,必须要加上后期的喷砂上色。那么问题来了,选择什么样的材料,就成了我们的新课题。”经过反复筛选,结合材料的防老化、憎水性、耐火性、硬度等综合指标,他们成功找到了树脂涂抹材质。

  已经在谋划让云冈“活起来”的下一步

  采集一万张石窟照片,历时700多天打印,842块模型,安装时间长达3个月。2017年12月,新鲜出炉的长17.9米、宽13.6米的第三窟,在青岛成功落地。

  那一天,宁波激动得没睡好。“游客络绎不绝,他们的一致感觉是震撼、逼真,这是对我们工作的一种肯定。”

  巨大的石窟,彻底“活”起来了。很快,今年10月,与浙江大学合作打印的第十二窟“音乐窟”前殿也出现在深圳,这回,他们实现了“积木式”拆装,对于志在世界范围内巡展的云冈人是一种更大的鼓舞。

  宁波所在的数字化室有了新动作:“有了这些基础数据,我们的工作可以做很多。我们目前正在运用采集的数据,进行虚拟现实的拓展,现在已经做出了一些小型场景,通过和硬件厂商的合作,相信会让更多的人‘穿越’到云冈。”

  事实上,技术引领下的云冈石窟研究院,这几年已经在进行“技术输出”。不久前,他们刚帮助五台山某寺庙完成了数据扫描和模型建库,其专业程度让对方喜出望外。但宁波还有技术焦虑,“如何实现石窟的彩色3D打印?”“如何将石窟不同时期的数据精准地预测和还原出来?”

  而卢继文想的则更加深远,他在思考数字云冈的下一步棋。在他看来,3D打印只是一次战役,产学研对接下的技术输出也只是一种战术,最关键的,是云冈石窟文化的传承,是让云冈“活起来”的战略。“我们希望云冈石窟不只是历史遗留下来的文物,而更像是一个大的平台。一代一代的人以此为基,将文化不断传承。3D打印也已不再是兴奋点,某种程度上讲,如同复印机一样,重要的不再是复印的过程,而是印刷的意义。”卢继文说。

  乔 栋

【编辑:张燕玲】
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