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数字敦煌 同样的神奇与魅力

编辑:刘建新 作者:佚名 出处:甘肃日报 添加:2011-11-29 字体:[ ] 纠错 评论

 

  敦煌莫高窟

  榆林窟第3窟东壁南侧壁画的数字化成果。本组图片由敦煌研究院数字中心提供

  樊锦诗院长在莫高窟第61窟检查比对南壁拍摄图片。

  数字化工作现场。

  今天,很多前去莫高窟游览的游客可能没有考虑过这样一个问题,千年以后,这个旷世瑰宝还能否存在于世?

  事实上,莫高窟从发现至今一直受到自然环境破坏和洞窟本体老化的“双重威胁”。“对这种老化的趋势,我们只能延缓,不能逆转。”敦煌研究院院长、著名学者樊锦诗这样说。

  敦煌石窟有870多个洞窟、3000多身塑像、5万平方米壁画等珍贵文物。如何让“莫高窟”在千年之后依旧留存?

  一场运用现代科学技术全力保护莫高窟,并与时间赛跑的规划开始实施。

  本报记者 伏润之

  逐渐老去的洞窟

  每一个前去莫高窟游览的人都知道这样一则信息:每天进入洞窟游览人群携带的湿气和二氧化碳,将对壁画岩体产生氧化作用,从而加速莫高窟衰老。但是,每一个人却都想亲身进入洞窟、亲眼欣赏这人类文明中留存于世的历史印迹。

  “今天看到的洞窟,正在老去。”敦煌研究院数字中心主任吴健对记者说。

  1600多年来,以壁画泥塑为主的莫高窟文物本身已经非常脆弱。过去有一些人为的破坏,但经过很多年的科学保护,人为破坏已经基本得到控制。

  可是,莫高窟还面临难以控制的自然破坏。

  一位导游告诉记者,在旅游旺季,洞窟内可以闻到浓浓的汗味,时间长了会头晕。监测表明,15个人在一个洞窟停留10分钟,洞窟温度会升高5℃,二氧化碳浓度也会大幅提高。研究表明,洞窟如处于恒定环境,其中的壁画和彩塑就利于保存。游客一旦过量,必然加速壁画和彩塑的损坏。

  “我们拿出1908年拍摄的莫高窟壁画照片,和现在的壁画照片对比后发现,100多年之间,变化非常大。现在的壁画很模糊,在不知不觉中,壁画的颜色在逐渐褪去。虽然我们有一支能力很强的文物保护队伍,对于壁画雕塑每年都要进行主动性预防保护,延缓莫高窟的老化。但是壁画和人一样,不可能永葆青春。”吴健不无遗憾地讲道。

  如何将现有的文物信息准确记录下来,同时保护文物,这就是莫高窟研究者为之探讨的课题。

  上世纪90年代,初次接触电脑三维动画并惊呼“大开眼界”的樊锦诗,突然产生了一个想法,可以为敦煌石窟的每一个洞窟、每一幅壁画、每一尊彩塑都建立一个数字档案,最终形成数字化的敦煌壁画展示中心,解决旅游开放和文化遗产保护的两难问题。

  “1908年第一张敦煌石窟照片诞生,这幅照片使我们见证了上世纪初一个重要的、真实的历史事件——敦煌藏经洞发现中的一幕,足以证实摄影的独特功能是其他表现形式无法替代和描述的。”吴健在2011敦煌论坛文化遗产与数字化国际研讨会上发言时的这段话,引起在场各国专家的共鸣。

  什么是数字敦煌?

  在敦煌研究院数字中心的电脑上,记者看到这样一幕:工作人员轻点鼠标,莫高窟艳丽的石窟就迅速展现在我们眼前。随着鼠标的滑动,洞内佛像的每一个细节一览无余。由于采用了360度全景式模拟的方式,平常游客参观时无法欣赏到的部位,比如佛像的背部,以及洞窟的后壁,都可以清楚地看到,这就是数字敦煌的一部分。

  吴健告诉记者,数字敦煌,主要就是利用摄影和计算机技术相结合的办法,把珍贵的敦煌文物资料采集存储下来。

  说起来容易做起来难,在数码照相机问世之前,敦煌研究院曾对莫高窟第196号窟进行过拍摄。“当时只能使用135相机进行拍摄,但胶片在冲洗、扫描过程中,存在影像信息可能丢失的情况,而且图像的精度达不到1∶1输出的要求。”吴健说。

  “2000年,有了数码相机。我们购买了当时世界上最先进的柯达相机,800万像素。目前,我们拍摄的图片质量是300DPI,不仅可以满足原大出版,输出可以达到1∶1,而且可以高清记录壁画信息。”

  但是,壁画本身是平面二维,用单幅相机无法拍摄。洞窟环境非常复杂,洞窟里面光线阴暗,一般的照相机对于拍摄窟顶、塑像、佛龛都无能为力。于是,美国西北大学和敦煌研究院合作开发“多视点拍摄与计算机结合处理”解决这一难题,通过一个轨道,多点、分层拍摄,最后通过计算机来合成。避免了单幅拍摄壁画时变形的情况。对洞窟的拍摄并非一个部分只拍一张照片,而是根据洞窟形制选取不同的节点拍摄。每个节点分为60度,45度,0度,-45度,-60度五圈场景组成。拍摄时的节点位置,就是游览者的位置。游客可以在不同位置,向不同的方向看,也可以放大某个局部仔细研究。由于采用仿自然光的灯光效果,所以游客在观看时光线十分柔和,基本与自然光线下的观看效果是一样的。

  与此同时,数字中心还对洞窟进行VR虚拟漫游——把洞窟在一个或者多个视点上全景式360度漫游拍摄,全方位记录洞窟所有信息,包括顶和地面。吴健表示,在敦煌壁画的数字化作业中,实现高精度,色彩逼真的数字壁画采集、存储及处理,是数字敦煌的基础;而将虚拟漫游技术及三维测量重建技术结合进来,实现了洞窟的逼真再现。

  当然,这是一项复杂而又繁琐的工程。在敦煌研究院数字中心图像处理室,20余名工作人员正在紧张工作着,他们正在进行图像后期拼接环节。以61窟为例,一个壁面需要4000张以上的图片进行拼接才能诞生一面和原壁面等大的图像,这里的工作人员一天只能拼接15张左右。接下来还要进行定位测量,通过定位测量,要求误差在正负1毫米。

  工作人员杨静介绍,莫高窟数字化要求图片都是档案级别的,在拼接完成后还要进行3-4遍检查验收,达到自然光下肉眼壁面的效果才算成功。

  在莫高窟332窟记者看到,工作人员正在对清代三世佛进行三维环绕扫描。工作人员介绍,一个半月时间只完成总工作量的三分之一。

  所有精益求精的努力只为一个目的:用影像的形式保存一个原汁原味的莫高窟。

  “如果有一天,莫高窟不复存在,我们有最完整、真实的资料数据。”

  数字技术让敦煌久远长存

  更多人关心的是,数字敦煌将如何保护这些即将逝去的珍贵文物?将来会不会关闭洞窟?

  吴健表示,敦煌石窟的数字化,首先是为了抢救珍贵的文物信息,使之得以永久真实保存;同时还可为敦煌学研究提供准确详细的资料;制作虚拟洞窟供游人参观,为缓解石窟开放压力、保护壁画提供了技术保障。有一点可以肯定,保护的目的是为了更好地开放,不会影响洞窟实体开放。

  未来游客在赴莫高窟参观时,首先会在距离莫高窟10余公里远的游客服务中心,通过虚拟漫游厅观看典型洞窟的展示,再由专业导游带领参观实体洞窟。在虚拟漫游厅中观众能身临其境、细致入微地观看洞窟建筑、彩塑和壁画,还可以利用多媒体展示,满足多种参观需求,获取敦煌文化信息,然后再去洞窟实地感受,这样做可以减少游客在洞窟内停留的时间。

  最值得期待的是,球幕电影将在数字化中运用,这是全球首次在人文景观中运用该技术。游客在球幕影院里,将置身真正的洞窟之中,四周的墙壁、屋顶乃至地板都将投射成洞窟的模样。在影院内,还可以尽情欣赏10个不同朝代的特级洞窟。“数字敦煌”和真实的莫高窟各有味道,“数字敦煌”不是让游客看扫描的照片,而是看与真实洞窟等大的球幕,甚至可以把洞窟穹顶上看不清的画面点击放大观看,这在真实的洞窟中是不可能实现的。

  当然,如果你在家里,通过虚拟漫游可以在电脑上对洞窟进行全方位的观看。对于莫高窟文化的弘扬而言,数字化可以将莫高窟“搬”到任何一个地方,让更多的人了解她。

  吴健表示,数字化除了保护存档外,还可以用到学术研究、考古测量、临摹壁画等多个方面。

  初冬季节,莫高窟数字化建设正在紧张进行。在44窟壁面轨道拍摄现场,吴健,这个坚守莫高窟30年的执著艺术家轻声说道,背后的洞窟里散发着我们无法想象的历史,璀璨夺目的敦煌石窟已历经1600余年,我们要让这浩瀚的人类奇迹、世界文化遗产久远长存。

  一个全新的“数字敦煌”系统工程正在构筑。我们相信,在不久的将来,高保真数字影像将会全息地留住敦煌洞窟的真颜,她的光芒还会永久四射。

(责任编辑:刘建新 纠错)

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