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他们用数字技术“复制”云冈石窟 “永驻”佛像容颜

时间:2020-11-07 04:19 来源:网络整理

  “复制”云冈石窟 “永驻”佛像容颜

  洞窟每年会风化剥落;专家们利用数字化技术采集数据,再通过3D打印呈现洞窟

  位于山西大同的云冈石窟,一千五百年屹立不倒。但通过精细的测量手段,保护它的人知道,每年在自然状态下,洞窟每平方米平均有超过10立方厘米砂岩剥落。

  看似微不足道的形变,放在十年、百年、千年的尺度里,便十分可观。虽然文物保护的手段越来越丰富,但石窟的退化遵照自然的法则,无法彻底遏制。

  保护者正通过别的方式,挽留这些精美而历经沧桑的佛像。云冈石窟研究院通过数字化技术,正在将石窟的信息全部记录、重现在数字空间里,再利用3D打印,将这些洞窟等大、逼真地再现。

  云冈45个大窟和200多个小窟分布在武周山南麓,自东向西延绵一公里,其中立着约5.9万尊千姿百态的佛像。这些融汇中国、印度、希腊、罗马等中西风格的壮丽石窟,一千五百年来与山融为一体,俯视大同。

  如今,被“复制”的云冈大佛们,走出大山,走进青岛、北京、杭州等地,未来还计划环游世界。

  夜拍十一窟

  10月20日晚上7点,潘鹏跟同事打着手电,走进云冈第十一窟的窟檐。窟檐是一座三层仿古木质建筑,为了保护石窟所建,紧贴在石窟外面,相当于一层外壳。“壳”内还可以安装设备,为石窟调节干湿度。

  这一天大同气温骤降,晚上已经低于10℃。他们穿着抓绒开衫,外面套上冲锋衣,冷气依然侵入身体,保温水壶必不可少。

  一台无影灯和棚闪灯投向工作区,将黑暗的石窟照亮。李泽华和王超拿着单反相机,拍摄东壁最后剩余的一部分,在内壁投下巨大的影子。为了补光均匀,相机都安装了特别的环形LED补光灯。窟檐里的工作准备区,立着十几个棚闪灯、无影灯,各种器材的黑色充电器铺了一地。

  他们站立的地方,是距离地面十多米的脚手架,脚手架上铺着木板,行走时会晃动。脚手架的钢管从地面升起来,纵贯石窟,每隔1.5米左右分为一层。

  第十一窟的数字化采集在今年国庆假期后启动,前几天刚完成窟顶第一层的工作,第一层木板随即拆除。现在是从上往下数的第二层,仰头就是窟顶。王超从木板上小心走过,脚边不远,木板边缘已经露出半个佛头。

  当天白天,洞窟里还进行了另外两种采集工作:手持三维扫描和站式三维扫描。

  庞博手持三维激光扫描仪,如超市收银的扫码器大小,一点点在壁面前移动,与之相连的电脑上实时出现扫描出的画面。没接收到的地方,就形成一个黑洞,他一边扫一边盯着电脑检查,随时弥补缺失。

  站式激光扫描仪则在整层基本采集完时启用,定位在一点,自动对周边空间进行360度扫描。站式激光扫描仪对稳定性要求极高,扫描时周边不能有任何晃动,除了负责操作的王家鑫,其余人全部退出洞窟。

  近景摄影测量、手持三维激光扫描和站式三维激光扫描,三种采集方式各有所长。

  “摄影的优势是像素比较高,纹理十分清晰,但由于是二维转三维,空间结构有误差。激光扫描的空间坐标准,可以对摄影测量进行校准,使得三维结构更准确。”云冈石窟研究院数字化室第十一窟数字化项目负责人潘鹏解释。站式三维扫描则可以记录整个洞窟的空间尺度,就像定制一个尺寸标准的框架,将此前采集的三维图像装进去。最终产出的结果, 生活导报网,是准确的三维彩色模型。

  这三种方式结合的技术方案,云冈石窟数字化团队探索了10多年才形成。

  云冈的约5.9万尊佛造像,最高达17.3米,最小仅2厘米高,拇指大小。他们一寸寸采集图片和数据,正在将让这些佛造像在数字空间里“重生”,永远保持今天的容貌和色彩。

  3D大佛的诞生

  一夜的赶工,第十一窟的第二层数据采集全部结束。

  近景摄影组的两台单反相机,每台每天大约要摁1万次快门,一共采集近2万张照片。一个项目完工,要采集50万张以上,快门基本被摁到失效。最困难的部分是佛龛内的死角,他们得换用卡片相机,“凹”出各种姿势,伸到佛像的耳后、侧面拍摄,脚下要注意安全,手上又不能触碰文物。

  10月21日一早,工人师傅入场,拆除第二层的木板。拆完以后,木板将移到第三层铺设。整个过程持续一到两天,整层的数据采集需要一天半到两天,加起来,每一层的工作需要4天完工。

  “一共搭了九层,还有七层,那就是28天左右。”潘鹏算了一下,“必须抓紧工期了,要不然到时候就很冷了。”

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