浙大的數(shù)字文物保護(hù)團(tuán)隊助力文物修復(fù) 拼出1∶1的云岡大佛
2017-12-26 11:06:42 作者：章咪佳 來源：浙江在線 已瀏覽次
公元460年，北魏首都平城（今山西大同市），郊外16公里外武州山南麓的巨大砂巖上，有了肅穆，有了慈悲，有了笑意，有了洞明一切——這就是今人所知的世界文化遺產(chǎn)云岡石窟。
公元2017年，山東青島。云岡石窟第3窟里的三尊菩薩，出現(xiàn)在一座商城的頂樓——9.93米的主尊阿彌陀佛倚坐，面部圓潤豐滿，神態(tài)超然;兩側(cè)觀世音菩薩、大勢至菩薩高約6米，頭戴寶冠，精美莊嚴(yán)。
這么震撼的現(xiàn)場，像是一場魔術(shù)師的大手筆——而表演者就是浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院與云岡石窟研究院聯(lián)合團(tuán)隊，他們運用3D打印技術(shù)，實現(xiàn)了全球首次大體量、高精度的文物復(fù)制，將世界文化遺產(chǎn)云岡石窟第3窟西后室原真呈現(xiàn)。
此前，該團(tuán)隊曾在實驗室重建了敦煌莫高窟第220窟。但當(dāng)時只是打印在紙上，然后在人工搭建的墻上拼裱成壁畫。而這次的云岡第3窟，是直接打印石窟，且面積要大得多。
從鬧市的繁華商場
穿越回千年前的神秘洞窟
北魏鮮卑族開國時，在武州山開鑿石窟，正是看中這是一塊靜謐的出世之地。
而青島的“云岡石窟”，位于城市西海岸新區(qū)的城市傳媒廣場頂樓。這里是現(xiàn)代化的商場，極盡喧囂入世。
妙的是，當(dāng)穿過繁華，走過“第3窟”外的第一道門，再往里行進(jìn)十幾米，卻突然進(jìn)入一個完全隔絕于世的洞窟世界——
人一進(jìn)入，直面主佛，只能站在菩薩腳邊仰望——主佛的小腿高度就有近2米，這股巨大的力量，讓凡人自覺渺小，變得謙卑。
長17.9米，寬13.6米，高10米，和云岡第3窟西后室完全相同尺寸的復(fù)制窟，整體形變誤差小于5毫米，采樣點間距小于2毫米。云岡石窟研究院院長張焯說，這一項目標(biāo)志著中國大型石質(zhì)文物的數(shù)字化全息高保真記錄已達(dá)到復(fù)原水平。
根據(jù)著名考古學(xué)家宿白教授的考證，第3窟建造的時代大約在云岡中期，為孝文帝主持修建。孝文帝在位時，重視促進(jìn)鮮卑族與漢民族的融合，崇信佛教。
第3窟里的這位主尊阿彌陀佛形象已經(jīng)非常東方化，天庭飽滿，大眼炯炯有神，鼻翼較大，嘴角上翹，慈祥得笑出個雙下巴。
同時，在這個復(fù)原的窟里，一束70瓦的人工光線從窟頂明窗的方向打來，取的是晴日下午4點鐘原射入云岡石窟第3窟西后室的光線角度。
浙大文化遺產(chǎn)院石窟考古領(lǐng)域?qū)＜?、副教授李志榮在旁指點，一定要站在佛像的左手邊看?！皬倪@個角度看，最能感受到佛像的慈悲與威嚴(yán)。”
事實上，在云岡幽暗的洞窟中，就算是晴日的中午，大約也只有1個小時能清楚看到大勢至菩薩的部分。
而這里，因為光線不會變化，足夠保持觀看的亮度，你可以按照云岡石窟研究者李雪芹、李立芬在論文中的描述，長時間地去細(xì)細(xì)端詳—— “右側(cè)大勢至菩薩，發(fā)髻高挽，上用絲帶結(jié)于頂間。上飾團(tuán)花，花冠戴于發(fā)絲之外，且造型獨特，下為寬帶。寬帶上接三種圖案，恰似鏤空發(fā)卡戴在花季少女的頭上，裝飾韻味濃厚。”
842塊組件拼出“第三窟”
未來家門口就能看敦煌
在高保真復(fù)原的“第3窟”里，很容易看到佛像上，有明顯的水漬痕跡。
地質(zhì)學(xué)家告訴記者，云岡石窟的山巖，是中粗粒長英砂巖，強(qiáng)度中等，較易于雕刻，但也容易風(fēng)化，更經(jīng)不起雨水的沖刷。嚴(yán)重時，大雨就會導(dǎo)致洞窟潰塌。
云岡最有名的第20窟菩薩，現(xiàn)在看起來是一尊露天大佛。該窟開鑿后不久，前立壁就因為泥質(zhì)砂巖松軟脆弱而造成崩塌。
而云岡的一切壯美，終將成為沙粒，在宇宙中灰飛煙滅。如果沒有精準(zhǔn)的高科技記錄，所有雕像的千姿百態(tài)，今后可能只是個傳說。
要復(fù)制出一個云岡的石窟，簡直是不可能完成的任務(wù)。起點從給菩薩拍寫真開始。
浙大文化遺產(chǎn)院的數(shù)字文物保護(hù)團(tuán)隊與云岡石窟研究院聯(lián)合，對云岡第3窟進(jìn)行全面數(shù)碼拍攝和數(shù)據(jù)測繪，總共對佛龕拍攝了一萬多張不同角度的照片，紋理圖像采樣分辨率達(dá)到了150DPI（每英寸點數(shù)）。
根據(jù)大型石窟高精度三維數(shù)字化采集工作的要求，浙大文物數(shù)字化領(lǐng)域?qū)＜?、副教授刁常宇領(lǐng)銜的團(tuán)隊，升級了基于照片的三維重建系統(tǒng)，實現(xiàn)了數(shù)萬張照片同時計算生成精確、細(xì)致三維模型的能力，最后形成整個云岡第3窟的數(shù)字檔案。
數(shù)字石窟輸出了一個準(zhǔn)確的模型，然后通過3D打印的機(jī)器打印出來。
可是洞窟體型實在巨大，普通的3D打印機(jī)只能打印幾十厘米的物件。刁常宇團(tuán)隊與深圳的3D打印生產(chǎn)工廠聯(lián)合研發(fā)了特制打印機(jī)，可直接打印出最大體積1米*1米*1.5米的部件。
“我們用了20臺這樣的打印機(jī)，打印了半年之久?！钡蟪Ｓ钫f，打印出來的石窟部件，每一層只有0.4毫米。你可以理解成，相當(dāng)于在用一支0.4毫米筆芯的圓珠筆，一筆筆“畫”出這個巨型石窟的842塊組件。
打印成件的佛像和洞窟組建，是中空的，厚度僅為2毫米，跟鴕鳥蛋殼差不多。要拼出這么大的佛像，“第3窟”的背后需要支撐。
所以，石窟在深圳打印的同時，在千里之外的青島，刁常宇團(tuán)隊花了3個月時間，用了十幾噸金屬材料，做了三層支撐力架。
當(dāng)842塊“積木”拼接到位，新的問題又來了，怎么才能讓塑料材質(zhì)擁有石窟千年的滄桑感？
“市面上的彩色打印技術(shù)都很單一?！钡蟪Ｓ钫f，為了準(zhǔn)確體現(xiàn)出砂巖被風(fēng)化的顆粒感、斑駁感，團(tuán)隊用一種特制的涂料對復(fù)制品進(jìn)行了砂巖涂色。
這樣的復(fù)制石窟，可以移動到地球上任何一個角落。刁常宇透露，明年，被稱作“音樂窟”的云岡12窟的復(fù)制窟，將周游世界。
說不定，不久的將來，你的家門口就能有一座“云岡石窟”，甚至須彌山石窟、敦煌石窟等等，這些浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院的數(shù)字文物保護(hù)團(tuán)隊的成果，可以任君時空穿越。
責(zé)任編輯：小明
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