芝加哥大學用三維掃描復原天龍山石窟

文史 07-08

摘要蔣人和及她的項目成員對散落海外的天龍山石窟佛、菩薩等造像逐一進行三維掃描、信息採集、建立模型，並通過電腦軟體的整合處理，將數字化的石窟栩栩如生地展現在觀眾面前。

騰訊文化崔瑩

芝加哥大學用三維掃描復原天龍山石窟

流落海外的天龍山石窟佛頭和現石窟照的動畫模型

6月中旬，「天龍山石窟項目」網站正式上線。這標誌著芝加哥大學藝術史系東亞藝術中心自2013年啟動的這一項目，取得了階段性成果。

天龍山石窟為全國重點文物保護單位，位於山西太原市西南36公里處。它始建於東魏，在北齊和隋唐被繼續擴建。學界認為，天龍山石窟造像是中國歷史上最精美的雕刻藝術之一，它生動顯示了中國石窟藝術由北朝向隋唐轉化的進程。1918年，日本學者關野貞探訪了天龍山石窟，隨後寫成考察報告公布，引起世界關注。但因為當時中國政局不穩，天龍山石窟的造像很快被盜鑿一空，1920到1930年代流入日本和歐美藝術市場，天龍山石窟也成為中國損毀最嚴重的石窟之一。

目前，天龍山石窟項目負責人為芝加哥大學藝術史系東亞藝術中心副主任蔣人和（Katherine R. Tsiang）。她是在美國出生的華裔。27年前的一天，在芝加哥大學讀博的蔣人和，從老師範德本（Harrie A. Vanderstappen）那裡得知了天龍山石窟。范德本上世紀40年代在中國傳教，後改行研究中國藝術。1964－1965年，范德本和學生麥伊蓮·麗艾發表了論文《天龍山石窟造像：復原和年代測定》。

得知天龍山石窟的存在後，年輕的蔣人和慕名前往。她看到的遺址破落荒涼：通往石窟的路雜草叢生，人們可以隨意進入，甚至可以坐在佛像膝蓋上……天龍山石窟的管理人員對她說，要用水泥做佛像頭，修復佛像。她對此深感憂慮——管理方根本沒有遺失海外的佛像頭的信息，如何比照重做？

27年後，作為天龍山石窟項目的負責人，蔣人和及她的項目成員對散落海外的天龍山石窟佛、菩薩等造像逐一進行三維掃描、信息採集、建立模型，並通過電腦軟體的整合處理，將數字化的石窟栩栩如生地展現在觀眾面前。他們希望通過這些數字化的圖像，讓更多的人了解天龍山石窟的歷史和宗教含義，以及石窟的文化和自然環境。

芝加哥大學用三維掃描復原天龍山石窟

蔣人和

6月29日，就天龍山石窟項目的進展，騰訊文化對蔣人和進行了電話採訪。以下為訪談內容。

海外學術研究機構開展該項目有自身獨特優勢

芝加哥大學用三維掃描復原天龍山石窟

2003年的天龍山石窟第18窟北壁

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天龍山石窟第18窟北壁舊照

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蔣人和團隊對比舊照，鑒別出流落海外的第18窟造像殘件（圖左）

騰訊文化：請介紹一下天龍山石窟項目目前取得的成果。

蔣人和：這個項目已經進行了兩年。我們對收藏於海外的天龍山造像及天龍山石窟進行三維掃描、信息採集、建立模型，並藉助電腦軟體，將數字化的造像展現在網站觀眾的面前。我們對天龍山石窟的研究成果也進行了核查和修改。目前，我們收集了一百多件流失海外的天龍山石窟造像、浮雕的信息，在我們的項目網站上公布。

騰訊文化：這個項目的參與者包括哪些？

蔣人和：這個項目的主創方是芝加哥大學東亞藝術中心。巫鴻教授是首席研究員，我是項目協調員。直接參与項目的還包括芝加哥大學藝術史系的林偉正、計算機技術專家查爾斯·克瑞博（Charles Crable）等。芝加哥大學人文學院辦公所也提供了一些建議和技術支持。

騰訊文化：在天龍山石窟項目之前，芝加哥大學東亞藝術中心得到中國國家文物局批准，對河北響堂山石窟進行復原。是什麼機緣促成了後一個項目？展示效果如何？

蔣人和：我的博士論文就是關於響堂山石窟的。2003年，巫鴻教授創建了芝加哥大學東亞藝術中心。此後，芝加哥大學人文學院辦公所的人找到我，希望合作設計一個可以使用計算機技術的項目。很自然，我首先想到了響堂山石窟——這裡的石窟破壞嚴重，而3D掃描技術為數字化復原這些石窟提供了可能性。

響堂山石窟項目啟動於2004年，其成果於2010年-2013年在美國的五家博物館進行了巡展，我是策展人。巡展展出了響堂山的16尊造像及部分用數字三維模型列印出來的造像。互動式顯示屏顯示了它們在石窟中的位置及其佛教含義。展覽還再現了響堂山石窟群中的一個石窟的虛擬實境，觀眾可以360度觀察石窟內的佛像。這個展覽非常成功。

騰訊文化：對響堂山石窟和天龍山石窟進行復原，芝加哥大學東亞藝術中心有何優勢？

蔣人和：每年我們都會舉辦會議，邀請各國學者研討交流，將會議論文彙編發表。我們有其他和數字化有關的項目，比如將捲軸畫進行數字化——它們通常很脆弱，展館很少將它們拿出來展出。

再有一個原因是，響堂山石窟和天龍山石窟的造像多收藏於中國境外的博物館。作為中國境外的學術研究機構，我們更容易和海外博物館、私人藏家開展合作。在搜集這些造像的資料，研究其近百年歷史及其如何流失海外等方面，我們都處於有利地位。

騰訊文化：天龍山石窟項目與中國的研究機構有合作嗎？

蔣人和：我們和天龍山文物保管所、太原市文物局、太原理工大學藝術學院及北京天遠多維科技有限公司有合作。在獲得相關部門的許可後，他們會對石窟進行掃描。我們計劃將來在中國舉辦關於唐代佛教與佛教石窟藝術的研討會。我們會和北大、中國社會科學院考古研究所的專家學者進行探討和交流。

率先在藝術歷史研究領域使用三維掃描技術

芝加哥大學用三維掃描復原天龍山石窟

天龍山石窟第5窟北壁現狀

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天龍山石窟第5窟北壁舊照

芝加哥大學用三維掃描復原天龍山石窟

天龍山石窟項目網站顯示，被私人收藏的這一佛頭，就出自天龍山石窟第5窟

騰訊文化：你們如何從世界各地的博物館和私人收藏中，找到並確認一百三十多件天龍山造像和殘件？

蔣人和：將藏於海外的天龍山石窟造像與石窟的歷史照片相對照，為造像找到原址，這一工作已經進行了很多年。20世紀初，日本和歐洲都公布過天龍山石窟的照片，它們記錄了石窟受損前的模樣。後來中國學者李裕群、孫迪也為確認天龍山造像和殘件做了很多工作。

在這個過程中會有驚喜。比如最近我在瀏覽美國費城兩家博物館的網站時，意外發現六七尊出自天龍山石窟的造像，它們上世紀20年代就到了美國。

騰訊文化：你還有哪些新的發現？

蔣人和：之前很多人認為天龍山石窟主要被日本人破壞搶劫，但我們收集的證據表明，天龍山石窟被破壞的最初原因是來自西方的文物販子和收藏家的需求。

在1927年之後，日本文物交易商山中定次郎可能是最主要的天龍山石窟造像販售者，但他並非是最早的。現在我們當然有理由譴責他的行為，但是我個人認為，當時售賣天龍山石窟造像的文物販子，無論是來自中國的，還是外國的，他們本人並沒有親自去石窟中盜鑿造像，而是從中國人手中購買的。很不幸的是，極有可能是當地人從石窟中盜鑿了這些造像，將它們搬下山出售。

騰訊文化：在海外，收藏天龍山石窟造像最多的人或機構是哪個？

蔣人和：在美國，收藏天龍山石窟造像最多的是美國收藏家溫索浦（Grenville Winthrop）。他在世時購買了很多天龍山石窟造像，以及其他重要的中西方藝術品，包括中國的銅器和玉石。他把這些物件擺放在他紐約的家中。1943年，在去世前，他將四千多件藝術品留給了哈佛大學。

如今，哈佛大學藝術博物館收藏有25件據說來自天龍山石窟的造像，包括很多件出自第2、3石窟的飛天、菩薩、弟子和供養人的浮雕像。除此之外，哈佛大學還有一座來自第21石窟的大坐佛，這也是目前存留下來的天龍山石窟最完整、最精美的佛像。

芝加哥大學用三維掃描復原天龍山石窟

工作人員對天龍山石窟造像進行掃描

芝加哥大學用三維掃描復原天龍山石窟

造像殘片的三維模型被疊加在石窟照片的正確位置上

騰訊文化：如何對它們進行三維掃描？

蔣人和：我們已經去英國、荷蘭、德國、義大利、瑞士、加拿大和日本等地，對存於這些地方的造像進行了掃描。一般是三四個人帶著掃描儀器去。有時我會擔任攝影師，一名博士生幫忙掃描，參與的還有一位專職的技術人員。他知道如何使用軟體，設計網站。

掃描時，博物館的工作人員通常將造像搬進一間工作室。在他們的旁觀下，我們對造像進行掃描。如果某個造像不能移動，我們就在展館內掃描。掃描有時也在藏品的庫房進行。還有好幾次，我們不得不站在梯子或桌子上進行掃描。

除了對造像進行掃描，我們也準備對石窟進行掃描。這部分工作是由中國的合作方來完成的。

騰訊文化：難點在哪裡？

蔣人和：主要是要和造像所在的博物館協商掃描時間，要到當地實地掃描。我們還要和各大博物館就這些掃描資料的用途簽署協議——我們向對方提供造像的照片和3D模型，對方允許我們將這些圖片在網站上公布，並用於未來的展覽。

騰訊文化：最新的科技手段，為天龍山石窟項目提供了哪些便利？

蔣人和：之前的響堂山石窟項目中，我們使用的是激光掃描儀。它又大又重，要安裝在三腳架上，並且要不停地搬來搬去，費時費力，成本很高。如今的3D掃描儀器越來越容易使用。我們使用的是手持式三維掃描儀，一般半小時到1小時就能完成對一尊造像的掃描。

我們是率先在藝術歷史研究領域使用這種三維掃描技術的機構之一。這種技術此前多用於工業和建築領域。近些年來，一些博物館也開始用它記錄館藏珍品，有的博物館還用3D印表機列印藏品的微型模型。考古學家也開始用這種技術掃描其發現，以獲得更準確的尺寸，繪製考古線圖。

騰訊文化：如何體現造像的真實性？如何精準還原其尺寸、體積、顏色和質感？

蔣人和：在掃描造像表面的同時，3D掃描儀也會對造像表面拍照。計算機軟體隨後會處理這些數據，將它們整合在一起，建立三維模型。我們試圖用最高解析度進行掃描，以獲得最準確的信息。

用3D列印技術生成的佛像沒有顏色。在響堂山石窟項目的展覽中，我們用很鮮亮的黃色塑料列印出造像的模型。很顯然，我們並非要「造假」，只是展現造像的3D模型。石窟內殘留的佛像也已褪色，倖存下來的帶顏色的部分很少。用數字化還原的另一個優勢是，也許可以還原這些雕像原來的顏色。

希望中國山西是巡展的首站

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天龍山石窟第17窟東壁的精美造像

芝加哥大學用三維掃描復原天龍山石窟

天龍山石窟項目網站顯示，這尊佛像出自天龍山石窟第17窟，現藏於蘇黎世雷特博爾格博物館

騰訊文化：你認為這一項目有什麼意義？對中國其他文物保護項目可以提供哪些借鑒？

蔣人和：天龍山石窟項目已成功定位了一百多尊流失海外的造像及殘像。它旨在記錄和保存這些造像，收集數據用以鑒別殘像和洞窟的原貌。它能幫助中國觀眾了解天龍山石窟流失海外的造像，也能幫助海外觀眾了解這些造像的歷史與文化背景。

這種復原方式對於保護、呈現各類文物都很有用。比如一些墓葬一旦被挖掘，其內容的陳列方式也不得而知了。照相和繪圖不能準確記錄文物原來的位置，但是通過三維掃描可以。

騰訊文化：在你設想中，未來的天龍山石窟項目成果展會有哪些展覽方式？

蔣人和：我們會考慮把中國國內博物館或私人收藏的天龍山石窟造像借來一起展出，但主要是依靠數字化展示——我們很後悔響堂山石窟項目沒能在中國或美國之外的其他地方展出，因為將部分展品帶出美國的保險費、運費等費用很高。所以在啟動天龍山石窟項目之初，我們就決定未來的展覽要儘可能依賴數字化，以便於在世界各地巡展。我們也在考慮運用三維立體投影技術還原造像和石窟，再現石窟附近的環境。

目前，天龍山石窟造像的三維數字化模型正在芝加哥大學北京中心展出，這個展覽將於今年9月結束。這些三維造像可以讓各面旋轉顯示。我們還展示了這些造像在石窟中的位置。

芝加哥大學用三維掃描復原天龍山石窟