行走的雲岡石窟 運用3D技術列印的石窟展出

　　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‘倣品’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，如果沒有地理資訊和周邊場景的提示，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，世界遺産雲岡石窟，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裏。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，用盧繼文的話説，“一遇到重點院校，就想方設法去跟人家結對子”。學研結合産生了新的“化學反應”，寧波剛把這個想法和這些大學一説，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，在電腦中通過資訊處理建模，然後用列印設備進行列印。”

　　坐在冬日午後的陽光裏，寧波想起了他剛入職的時候，那是2005年，電腦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裏，就放著幾臺小型的3D列印機。一旁的櫃子上，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。”寧波説。

　　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，數字鐳射掃描器器的掃描精度已經可以達到0.03釐米，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，立體感特別強，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，寧波説：“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，類似于圖片處理中的‘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，産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臺。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，如同影印機一樣，重要的不再是複印的過程，而是印刷的意義。”盧繼文説。

　　喬 棟