行走的雲岡石窟 運用3D技術列印的石窟展出

圖片來自網路

運用3D技術列印的石窟相繼在青島、深圳展出? 看，行走的雲岡石窟(讓優秀傳統文化活起來)

「你看這兩張石窟的照片，能看出哪張是原件、哪張是『仿品』嗎？」雲岡石窟研究院數字化研究室主任寧波手拿兩張照片，向記者發出挑戰。

這是新近在北京複製成功的雲岡石窟第十八窟的照片。單憑肉眼，實難分辨。事實上，即便走進這兩個石窟，如果沒有地理信息和周邊場景的提示，相信會讓很多人真的以為自己置身在雲岡石窟。

與高校的合作碰撞出了新想法

武周山下，世界遺產雲岡石窟，引無數人迷醉在此。

守著這麼一個文化寶藏，雲岡石窟研究院在院長張焯的帶領下動起了腦筋：「一年200萬遊客，還遠遠不夠。」怎麼讓更多人看到雲岡、接近雲岡、了解雲岡？寧波等人先後7次去故宮博物院、敦煌研究院考察學習數據採集、彩色管理、網路應用等內容。

3D列印，就這麼適時地出現在雲岡石窟研究院副院長盧繼文眼裡。他找來寧波，出了這道題。

其實寧波也觀察3D列印很久了。在他看來，「如果能列印出來，把石窟變成可移動的文物，在各地展出，這不就能讓更多人認識和了解雲岡石窟了嗎？」

可彼時，擺在他眼前的，是一系列難題。從哪入手、技術環節是什麼樣的，怎麼突破？數字化室的人才不少，可這項課題，大夥都是第一次接觸。他去找了副院長盧繼文，盧繼文一下子點破了他：「去到高校問問啊。」

這些年，雲岡石窟研究院和武漢大學、北京建築大學、浙江大學等高校相繼有了合作，用盧繼文的話說，「一遇到重點院校，就想方設法去跟人家結對子」。學研結合產生了新的「化學反應」，寧波剛把這個想法和這些大學一說，立馬得到了反饋：「我們也正想找一個實踐基地。」

在高校專家的指導下，寧波很快上了道。「3D列印的市場化應用技術較多，基本邏輯已經被蹚出來了，先通過掃描，在電腦中通過信息處理建模，然後用列印設備進行列印。」

坐在冬日午後的陽光里，寧波想起了他剛入職的時候，那是2005年，計算機技術專業剛畢業的他，心中有著對技術幾近狂熱的信仰。當時的他，堅信數字技術能摧枯拉朽，給這些文物帶來不一樣的動能。

在寧波的數字化辦公室里，就放著幾台小型的3D印表機。一旁的柜子上，一列列印出的小型佛首、佛身，皆是按照窟內的佛像原型列印。「這些都屬於『小打小鬧』，是開始時用於『摸石頭過河』的作品。」寧波說。

可以「以假亂真」的「形、質、色」

框架確定，再加上「熱身」，是時候實施大的想法了。可問題接踵而來。

列印文物不同於其他，來不得絲毫差池。「這是對文物的尊重，也是對參觀者負責，」使命感讓這個年輕的數字化團隊幹勁十足的同時也讓他們更加「壓力山大」：「我們整天想著，怎麼讓掃描的東西更加精準。」

3D列印的第一步是測繪掃描。幾年前，數字激光掃描儀器的掃描精度已經可以達到0.03厘米，但對於寧波團隊的要求而言，還不夠。這是因為，「雲岡石窟的佛像屬高浮雕，有濃縮的空間深度感，但這也意味著深度較大，掃描和測繪難度更高。尤其是特殊區域，比如佛像的耳朵，立體感特彆強，對掃描的要求更高。如同拍照一樣，要求像素越高越好。」

那段時間，寧波和他的團隊整晚整晚地加班。最終，他們提出了「航測+三維掃描」的辦法，「航測是航拍的升級版，對於動輒十多米高的石窟而言很有效果，它和三維掃描組合使用，能夠將精度以0.01毫米計，每一個點都對應出自己的三維坐標，使得掃描的像素更高。」

掃描採集完成後，將海量數據進行處理是另外一項技術難題。創立十多年的雲岡石窟數字化研究室，開始發揮優勢。「我們30多個人，有一多半都是『技術宅』、『碼農』，處理數據是我們的強項。」中午時分，辦公室雖然沒人，但電腦桌面上依然能看到未處理完的石窟三維圖，寧波說：「將海量數據處理、建模，轉化成3D列印的語言，就算完成了關鍵一步。」

列印時的講究很多。比如，列印時的溫度需要保持在20攝氏度以上，確保設備能夠連續工作。再如，「現在市面上列印出來的成品偏圓潤，類似於圖片處理中的『羽化』，一方面需要對列印設備進行升級，一方面需要進行後期處理。」

掃描技術可以解決「形」的問題，但最終如何做到逼真、甚至「以假亂真？」「『形、質、色』，缺一不可。雲岡石窟所在地大同地處『塞外』，這裡的砂岩有獨特的顆粒感，要原汁原味地列印出這樣的質感，必須要加上後期的噴砂上色。那麼問題來了，選擇什麼樣的材料，就成了我們的新課題。」經過反覆篩選，結合材料的防老化、憎水性、耐火性、硬度等綜合指標，他們成功找到了樹脂塗抹材質。

已經在謀劃讓雲岡「活起來」的下一步

採集一萬張石窟照片，歷時700多天列印，842塊模型，安裝時間長達3個月。2017年12月，新鮮出爐的長17.9米、寬13.6米的第三窟，在青島成功落地。

那一天，寧波激動得沒睡好。「遊客絡繹不絕，他們的一致感覺是震撼、逼真，這是對我們工作的一種肯定。」

巨大的石窟，徹底「活」起來了。很快，今年10月，與浙江大學合作列印的第十二窟「音樂窟」前殿也出現在深圳，這回，他們實現了「積木式」拆裝，對於志在世界範圍內巡展的雲岡人是一種更大的鼓舞。

寧波所在的數字化室有了新動作：「有了這些基礎數據，我們的工作可以做很多。我們目前正在運用採集的數據，進行虛擬現實的拓展，現在已經做出了一些小型場景，通過和硬體廠商的合作，相信會讓更多的人『穿越』到雲岡。」

事實上，技術引領下的雲岡石窟研究院，這幾年已經在進行「技術輸出」。不久前，他們剛幫助五台山某寺廟完成了數據掃描和模型建庫，其專業程度讓對方喜出望外。但寧波還有技術焦慮，「如何實現石窟的彩色3D列印？」「如何將石窟不同時期的數據精準地預測和還原出來？」

而盧繼文想的則更加深遠，他在思考數字雲岡的下一步棋。在他看來，3D列印只是一次戰役，產學研對接下的技術輸出也只是一種戰術，最關鍵的，是雲岡石窟文化的傳承，是讓雲岡「活起來」的戰略。「我們希望雲岡石窟不只是歷史遺留下來的文物，而更像是一個大的平台。一代一代的人以此為基，將文化不斷傳承。3D列印也已不再是興奮點，某種程度上講，如同複印機一樣，重要的不再是複印的過程，而是印刷的意義。」盧繼文說。

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