利用三維重建技術(shù)復(fù)原的石窟彩塑。
莫高窟第61窟數(shù)字化前期采集現(xiàn)場。
大西北網(wǎng)2月16日訊，1月末正是莫高窟的旅游淡季，洞窟靜靜地矗立于沙漠一隅。導(dǎo)游呂文靜帶著游客進入一個洞窟，里面漆黑一片。她一邊講解，一邊用手電照亮一小塊兒洞壁。順著光束望去，才能一睹莫高窟彩塑的芳容。
洞窟外，敦煌研究院數(shù)字中心里，工作人員正對采集設(shè)備傳回的圖像進行拼接。電腦屏幕上，壁畫全貌一覽無余，壁畫明亮柔和，線條清晰流暢，畫面如湖水般蕩漾開來。將顯示尺寸調(diào)節(jié)到最大，細細端詳，衣衫質(zhì)地清晰可見，人物表情生動至極。
這就是莫高窟數(shù)字化工程的成果：經(jīng)過數(shù)字攝影采集方案設(shè)計、通過定制軌道、攝影車、攝影框等專有設(shè)備逐行逐格進行攝影采集，將上千甚至更多的原始圖像拼接成一幅完整的圖像。
有1600多年歷史的敦煌莫高窟，至今保有735個洞窟。過去一年里，敦煌研究院新完成了20多個洞窟的數(shù)字化檔案拍攝，至今已實現(xiàn)了約90個洞窟的數(shù)字化。
初衷
希望人們在千百年后還能領(lǐng)略莫高窟的樣貌
敦煌的數(shù)字化，始于敦煌研究院院長樊錦詩的一個想法：讓敦煌石窟得以“永久保存”。
莫高窟窟內(nèi)的彩塑和壁畫都是使用泥土、木材、麥草等材料制成。隨著游客接待量屢創(chuàng)新高，彩塑和壁畫的保護面臨巨大壓力。此外，洞窟還受到地震等自然災(zāi)害的威脅。而數(shù)字化處理，則彌補了物理保護的不足。
上世紀90年代初，敦煌研究院就開始研究數(shù)字化。但效果并不令人滿意，“預(yù)期的色彩保真和線條的精度都沒能實現(xiàn)，但是這樣的探索讓我們知道了問題所在。”敦煌研究院常務(wù)副院長王旭東說。
1998年底，敦煌研究院與美國西北大學(xué)合作開展“敦煌壁畫數(shù)字化合作研究”項目，基本解決了色彩保真和線條幾何尺寸的精度問題。截至2005年底，項目完成了22個敦煌石窟典型洞窟的數(shù)字化。但受到當時設(shè)備和技術(shù)的限制，采集分辨率只有75dpi(表示分辨率)。
2006年，敦煌研究院成立了專門從事文物數(shù)字化保護的數(shù)字中心，聯(lián)合浙江大學(xué)、武漢大學(xué)、中科院和相關(guān)企業(yè)協(xié)同攻關(guān)。隨著設(shè)備進步和技術(shù)提升，攝影分辨率達到300dpi，完全滿足各種需求。
“文物保護是我們最重要的任務(wù)，希望千百年后的人們，還能通過數(shù)字化成果，領(lǐng)略莫高窟的樣貌。”王旭東說，數(shù)字化的成果可以支持美術(shù)、考古等研究工作，即將建成的莫高窟游客中心也能呈現(xiàn)數(shù)字莫高窟實景，日后還可以讓公眾通過網(wǎng)絡(luò)欣賞燦爛的敦煌佛教藝術(shù)。
實現(xiàn)
攝影和拼接都要最大程度地呈現(xiàn)原作
和普通文物相比，敦煌石窟壁畫的數(shù)字化面臨諸多難題?？臻g狹窄且形制不一、壁面曲率不同，普通技術(shù)很難保證線條連貫不變形。
而且，要將壁畫完整地搬到電腦里要經(jīng)過一個復(fù)雜的過程。首先，要設(shè)計詳細的數(shù)字攝影采集方案。然后按照方案，使用定制軌道、攝影車、攝影框等專業(yè)設(shè)備，逐行逐格進行攝影采集。在此過程中，圖像色彩、清晰度都受到嚴格控制，以保證采集質(zhì)量。最后，運用獨特的十字拼接法，將上千幅原始圖像拼接成一幅完整的圖像。
這絕非易事。數(shù)字中心主任吳健舉例，在設(shè)計方案時，先要綜合考慮洞窟大小、形狀及損壞程度和難度系數(shù)，對方案進行科學(xué)論證；拍攝必須采用恒溫冷光源，確保將洞窟受到的人為影響降到最低。
負責(zé)拍攝壁畫的80后攝影師丁小勝，談起工作時一臉嚴肅：“來不得半點馬虎，如果一個環(huán)節(jié)出錯，各個環(huán)節(jié)都會有問題。”他說，攝影和拼接都要避免任何的主觀創(chuàng)作，要對時間、效率和精度有精準把握，最大程度地呈現(xiàn)原作。在拼接時，由于圖像的中心區(qū)域像素精度最高，邊緣會有畸變，拼接小組要通過多次重合來校準圖像。
此外，完成這項工作還需要投入大量人力。以一個80—100平方米的中型洞窟為例，攝影采集組需要4—5人，拼接的小組需要5—6人，總共加起來是10個人一組，全部完成需要3個月。據(jù)了解，項目的攝影組和拼接組各有6個，每幅圖像都要通過現(xiàn)場驗收才算合格。第61窟的五臺山全圖，全部完成拍了4000多張照片，共40多個G。
“盡管辛苦，可是意義很大。有專家反映，看到數(shù)字化的成果后，可以重新寫論文了。”王旭東說。
前景
參觀前先看數(shù)字電影，在洞窟的逗留時間縮至約60分鐘
敦煌的數(shù)字化為不可移動文物的數(shù)字化處理提供了范例和標準。2013年，由敦煌研究院與故宮博物院聯(lián)合申請國家科技支撐項目“文物數(shù)字化保護標準體系及關(guān)鍵標準研究與示范”，其中敦煌研究院承擔“不可移動文物數(shù)字化保護關(guān)鍵標準研究與示范(以石窟寺為例)”課題，在未來3年內(nèi)，將指導(dǎo)和規(guī)范石窟寺文物數(shù)字化保護工作的開展。目前，敦煌研究院已經(jīng)完成了新疆克孜爾石窟的38窟的數(shù)字化，且將服務(wù)對象擴展到甘肅省內(nèi)外的石窟和土建筑遺址。
為了減少參觀人流對文物的損害，莫高窟還建成了游客中心，中心將容納球幕影院、數(shù)字影院，目前主題電影和球幕電影已全部制作完成。王旭東說，電影呈現(xiàn)了莫高窟最精美的壁畫、塑像，將正常狀態(tài)下無法看見的洞窟內(nèi)容，盡可能地展示給觀眾。
據(jù)介紹，今后莫高窟的旅游體驗將發(fā)生革命性變化：所有游客必須通過網(wǎng)絡(luò)、電話等形式預(yù)約；實地參觀前，游客將觀看數(shù)字電影，將游客在洞窟內(nèi)的時間減少到60分鐘左右。游客對洞窟影響將極大降低，但他們獲取的信息卻會大大增加。據(jù)測算，游客中心開放后，莫高窟的日最大承載量將由目前的3000人次提升至6000人次。
下一步，敦煌研究院計劃建立數(shù)字敦煌資源庫，根據(jù)用戶的不同需求加以利用。目前，在敦煌研究院的網(wǎng)站已展示石窟全景瀏覽，但基于保護知識產(chǎn)權(quán)的考慮，一般用戶還不能瀏覽。此外，敦煌研究院已經(jīng)成立了實體文物數(shù)字科技公司，開發(fā)數(shù)字化衍生品產(chǎn)業(yè)鏈，如壁畫高保真精品、雕塑三維打印精品、動漫成品等各類文化產(chǎn)品。
“保護是第一位的，在保護做好的前提下，運用現(xiàn)代技術(shù)，盡力將文化遺產(chǎn)更好地呈現(xiàn)在世人眼前。”吳健強調(diào)。
