進(jìn)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(nèi)涵,，讓觀眾無不為這場石壁上的大型音樂會(huì)所震撼,。

不過這回,，令人發(fā)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(xué)藝術(shù)與考古博物館,。6月12日起，由浙江大學(xué)與云岡石窟研究院合作的全球首例可移動(dòng)3D打印復(fù)制洞窟在浙大成功落成,，并率先向校內(nèi)師生開放,。

3年來,，浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院與云岡石窟研究院聯(lián)合項(xiàng)目組攻克了數(shù)據(jù)采集處理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),、分塊打印上色等多項(xiàng)技術(shù)難關(guān),，古老的世界文化遺產(chǎn)云岡石窟邁出“行走”世界的第一步。

/記錄/ 為什么是云岡第12窟,？

世界文化遺產(chǎn)云岡石窟位于山西省大同市,。它依山開鑿，東西綿延,，距今已有1500余年的歷史,。作為我國最大的石窟之一，云岡石窟與敦煌莫高窟,、洛陽龍門石窟和麥積山石窟并稱為中國四大石窟藝術(shù)寶庫,。

在云岡石窟現(xiàn)存的45個(gè)主要洞窟中，第12窟又名“音樂窟”,，前殿后室,，入深14米，寬11米,，高9米,。這個(gè)石窟開鑿于五世紀(jì)，其中雕刻的天人形象和中外樂器,，展現(xiàn)出音樂風(fēng)尚與時(shí)代風(fēng)貌,，這些“天人”也是我國古代最早的宮廷交響樂團(tuán)，在中國音樂舞蹈史上具有極其重要的地位,。

如何讓不可移動(dòng)文物進(jìn)行可移動(dòng)展示,，讓更多人領(lǐng)略中國星漢燦爛的文明？

2016年8月起,，浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院與云岡石窟研究院合作,，對(duì)第12窟進(jìn)行高保真三維數(shù)字化數(shù)據(jù)采集。合作團(tuán)隊(duì)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(gòu)建文物三維模型的解決方案,，前后歷時(shí)三個(gè)月對(duì)第12窟進(jìn)行了52站三維激光掃描并拍攝了55680張照片,。之后，經(jīng)過攝影測量計(jì)算和人工交互三維處理,，合作團(tuán)隊(duì)成功建立了第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(shù)字化檔案,。浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院副院長李志榮說，對(duì)文物進(jìn)行數(shù)字化記錄，為其建立詳實(shí)的數(shù)字檔案,，是文物保護(hù)重要手段之一,，而打印呈現(xiàn)本身的實(shí)現(xiàn)，則表明數(shù)字化記錄達(dá)到了考古記錄,，特別是測量記錄的最高標(biāo)準(zhǔn),。這是實(shí)現(xiàn)云岡石窟“活起來”，“走出去”,，使公眾能夠一覽穿越歷史繁華的基礎(chǔ),。

記錄難在哪？

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(yīng)用,，各種遺跡空間深度尺度復(fù)雜,，掃描和測繪難度高。從技術(shù)上看,，用浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院副院長刁常宇的話說,，對(duì)第12窟的數(shù)字化采集觸及到了這個(gè)領(lǐng)域的“天花板”。

海量的高精度三維掃描數(shù)據(jù)采集和大量的分析計(jì)算是數(shù)字化記錄中的“攔路虎”,。刁常宇介紹,，如此大體量的數(shù)據(jù)無法在一個(gè)軟件系統(tǒng)中處理，因此要根據(jù)石窟的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分塊處理,。就好像一張A4的圖片,，我們用普通的軟件就可以打開；但當(dāng)這張圖片有20平方米那么大時(shí),，電腦的內(nèi)存不夠,，普通軟件也打不開這張圖片?！罢f說簡單，但做起來不容易,，怎么切分,？切塊的設(shè)計(jì)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,。”

/再造/ 復(fù)制難在哪,？

如果說拆開來分塊難,，那么合在一起數(shù)據(jù)拼接就非常考驗(yàn)分塊間的空間精度,。浙大團(tuán)隊(duì)將誤差盡可能地解決在設(shè)計(jì)中,，最終實(shí)現(xiàn)三維重建誤差小于2毫米,，色彩還原度達(dá)到95%以上。

萬丈高樓平地起,，這是人們對(duì)壘砌的一般概念,，從下往上地搭建是最常用的方式。但是在3D拼裝的過程中任何一個(gè)小的誤差都會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)位,，并可能導(dǎo)致最后無法安裝,。合作團(tuán)隊(duì)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,?！?/p>

分體式3D打印，團(tuán)隊(duì)是第一個(gè)吃螃蟹,，此前沒有先例,，也沒有技術(shù)成形的路徑，需要邊摸索邊突破,。承擔(dān)成型加工的美科圖像（深圳）有限公司,，為解決單次成型體積較小的問題，專門研發(fā)了可以打印1×1×1.2米的大型3D打印機(jī),，確保一次打印成型,，運(yùn)用3D打印鑄模技術(shù)復(fù)制文物本體的所有細(xì)節(jié)。

實(shí)現(xiàn)了形的打印,，但是色的賦予怎么辦,？

3D打印用的是高分子材料，固化成型后,，還沒有具備石材的質(zhì)感,，但是通過“賦色”環(huán)節(jié)卻能填補(bǔ)缺憾。這里的“色”,，是指文物的材料,、質(zhì)感、顏色等綜合歷史信息,，通過這一環(huán)節(jié),，數(shù)字模型才能實(shí)現(xiàn)“原真”，才能呈現(xiàn)歷史與滄桑,。李志榮說：“質(zhì)感的重要性體現(xiàn)在哪里,？游客走進(jìn)復(fù)制窟的時(shí)候，他的潛意識(shí)不能告訴他是走進(jìn)了塑料堆里，不能有這個(gè)感覺,?！?/p>

當(dāng)前各類3D著色或3D打印技術(shù)都無法在賦色的同時(shí)營造指定的質(zhì)感。經(jīng)過幾年的比對(duì)實(shí)驗(yàn),，合作團(tuán)隊(duì)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(xiàn)。當(dāng)必須選擇人工上色來完成云岡復(fù)制窟的制作時(shí),，卻也同時(shí)擁有了上色的自由,。團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，既然有了可以變化的選項(xiàng),，為什么不能變上一點(diǎn),？只要這個(gè)變化是有依據(jù)的。

經(jīng)過論證,，合作團(tuán)隊(duì)提出了大膽的上色方案建議,，而不是與現(xiàn)存的十二窟“一模一樣”。云岡石窟研究院最終決定賦色的具體操作方案,，是將基于科學(xué)數(shù)據(jù)與專家對(duì)文物的理解綜合起來一起考慮,。“純技術(shù)沒有答案,，必須在考古學(xué)的指導(dǎo)下來制定賦色方案,，比方說，現(xiàn)存石窟中的顏色與過去的顏色有什么關(guān)系,，哪些是有依據(jù)的變化,。”

李志榮也認(rèn)為,，這項(xiàng)工作從一定程度上是“再造”一個(gè)石窟,，是一個(gè)石窟的展示品，而不是把石窟切下來搬出來,。在她看來,，復(fù)制的過程是一種復(fù)原研究。在色調(diào)的鮮與暗上,，團(tuán)隊(duì)選擇了洞窟剛誕生時(shí)候的鮮亮,，而沒有采用現(xiàn)存石窟雕像的煤灰色，但是在洞窟的風(fēng)化上,，他們認(rèn)為這是不可抗的自然之力給予的，不做調(diào)整,，同時(shí)把人為的破壞痕跡也留了下來,。“我們將與時(shí)間有關(guān)的有效的核心信息都全部保留下來。這個(gè)取舍是當(dāng)代人的認(rèn)識(shí)結(jié)果,，不是消極的拷貝,，而是一個(gè)再造的過程?！?/p>

云岡石窟研究院美術(shù)工作團(tuán)隊(duì),，依照古法用礦物顏料為面積大約900多平方米的復(fù)制窟上色，歷經(jīng)8個(gè)月的時(shí)間,，終于讓12窟完成了其形色俱足的復(fù)制,，煥然呈現(xiàn)。據(jù)了解,，通過手工在現(xiàn)代材質(zhì)基底上“裝鑾繪色”來恢復(fù)如此規(guī)模的石窟樣貌,，也是文物界有史以來第一次。

/行走/ 數(shù)字如何開啟一個(gè)新世界,？

上世紀(jì)早期著名建筑學(xué)家梁思成的第一次山西之行,，還留有對(duì)云岡石窟的思考。他曾說：“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(xiàn)象,，也是近代史學(xué)者最重視研究的問題,。”

云岡12窟窟前的石柱,，一面已被歲月風(fēng)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(xì)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,，正是世界文明長河中的一顆璀璨明珠,。

那么遠(yuǎn)在山西的云岡如何得以“東來”？

浙大創(chuàng)新性地使用了“積木式”的新技術(shù)和制作方法,，開創(chuàng)了文物藝術(shù)品展覽便捷運(yùn)輸,、安裝、展陳的新模式,。

目前復(fù)制成功的第12窟由110塊2米見方的“積木塊”分6層進(jìn)行組裝組成,。這些“積木塊”總重量大約2噸，8輛標(biāo)準(zhǔn)集裝箱車就可能裝得下,，拉運(yùn)自如行走天下,，一周即可組裝完成布展,。

團(tuán)隊(duì)介紹說，“說走就走”的展覽結(jié)構(gòu)為輕質(zhì)鋁合金框架,，分體式半自動(dòng)化安裝?，F(xiàn)場無需搭建傳統(tǒng)的腳手架，低空作業(yè)組在地面上組裝好一層再吊到頂部安裝,，整個(gè)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,。

欣賞石窟之美,，重現(xiàn)昔日榮光。數(shù)字化讓收藏在博物館里的文物,、陳列在廣闊大地上的遺產(chǎn),、書寫在古籍里的文字都“活”了起來。

沉浸在三維數(shù)字化重構(gòu)的云岡石窟中,，人們被龐大的數(shù)據(jù)包圍,，掩藏在人的視網(wǎng)膜背后的是高清細(xì)致的0與1。

浙江大學(xué)藝術(shù)與考古博物館常務(wù)副館長樓可程說：“云岡石窟第十二窟是浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院與云岡研究院合作的一個(gè)很好的例子,，也是科技與藝術(shù)結(jié)合的典范,，科技因藝術(shù)而獲得靈感、充滿創(chuàng)造力,，藝術(shù)因科技而獲得新生與傳播,。”

“這是行走的石窟,，永不落幕的絲路音樂廳,。”有關(guān)專家表示,，該項(xiàng)目的完成標(biāo)志著我國在文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)及傳承利用中實(shí)現(xiàn)了多方面的技術(shù)突破,，開創(chuàng)了中國文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)及傳承利用新的里程碑。

（本專題圖片攝影/盧紹慶）