圖①：3D打印的云岡石窟第3窟石像，面部圓潤豐滿，神態(tài)超然。圖②：浙江大學(xué)自主研發(fā)的壁畫書畫高保真數(shù)字化采集技術(shù)設(shè)備。圖③：工作人員正在用便攜式絲綢書畫掃描儀掃描趙孟頫碑刻信息。（均資料照片）制圖：李潔

編者按

中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳近日印發(fā)《關(guān)于加強文物保護(hù)利用改革的若干意見》指出，保護(hù)文物功在當(dāng)代、利在千秋。要加強科技支撐，將“文化遺產(chǎn)保護(hù)利用關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”納入國家重點研發(fā)計劃，建設(shè)文物領(lǐng)域國家技術(shù)創(chuàng)新中心和國家重點實驗室。充分運用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等信息技術(shù)，推動文物展示利用方式融合創(chuàng)新，推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+中華文明”行動計劃。

文物數(shù)字化，正是借助信息技術(shù)創(chuàng)新讓文物活起來的途徑之一。近年來，浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院將文物數(shù)字化作為重點發(fā)展方向，不斷進(jìn)行軟硬件技術(shù)的研發(fā)升級，在文物高保真數(shù)字化保護(hù)領(lǐng)域取得了引人矚目的進(jìn)展，為加強文化遺產(chǎn)的保護(hù)與傳承提供了有益經(jīng)驗。

一部《我在故宮修文物》在國內(nèi)掀起一股“文物熱”，通過傳統(tǒng)手工技藝令文物得以修復(fù)“重生”。浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院文物數(shù)字化團隊的工作者，則以另一種科技手段“留住”文物，使其“不朽”。這便是文物數(shù)字化，即通過拍照、掃描、3D打印等手段，留住文物的“魂”和“形”，為文物建立起全面的數(shù)字檔案。同時，數(shù)字化的應(yīng)用開發(fā)也為大眾零距離接觸歷史寶藏提供了方便，讓沉寂的歷史文物“走”出了博物館。

用數(shù)字為文物“建檔”

太平天國侍王府，坐落于金華市城東鼓樓里70號，曾是太平天國侍王李世賢在浙江的軍事指揮所，是我國現(xiàn)存規(guī)模最大、保存最完整、藝術(shù)品最多的太平天國王府建筑群。

“侍王府原系唐宋時婺州州衙所在，元為浙東道宣慰司與浙東海右道肅政廉訪司，元末朱元璋曾駐此，明清為巡按御史行臺。清順治三年，試士院也遷至此。”侍王府紀(jì)念館館長助理、副研究館員李倩介紹，1861年侍王李世賢由安徽、江西進(jìn)軍浙江，攻克金華后，遂以侍王府為指揮中心，東院成為議事和舉辦軍事會議的場所，西院明千戶所舊址上數(shù)重建筑，作為生活辦公區(qū)。侍王府整個建筑分為宮殿、住宅、園林、后勤四個部分，總面積63000平方米。“侍王府現(xiàn)占地面積17700平方米，建筑面積 3600平方米，是我國現(xiàn)存太平天國時期壁畫、彩畫最多的地方，已發(fā)現(xiàn)壁畫 94幅、彩畫 375幅，還有木雕及磚石雕等藝術(shù)品。1988年，太平天國侍王府被國務(wù)院公布為全國重點文物保護(hù)單位。”李倩介紹，太平天國失敗后，這些壁畫被清政府用石灰粉刷掩蓋。1963年，維修西院時發(fā)現(xiàn)外層脫落處有畫，隨即進(jìn)行細(xì)剝，沉寂百年的壁畫才重見天日。

“壁畫是指繪在建筑物墻壁或天花板上的畫，是人類歷史上最古老的繪畫形式。宋以后文人注重卷軸畫，壁畫趨于衰落。太平天國時期由于政治宣傳需要大力提倡壁畫，據(jù)清人記載，凡王府‘無一不畫’。太平天國建國后還專門設(shè)置管理繪畫的機構(gòu) ‘繡錦衙’，使壁畫這一傳統(tǒng)藝術(shù)重放異彩。”李倩介紹，侍王府西院大門東西兩側(cè)墻上繪有重彩豪放的《太平有象圖》《云龍圖》《太師少獅圖》，莊重威武。四進(jìn)的院內(nèi)墻壁和房梁上也滿是壁畫和彩畫，《樵夫挑刺圖》和《四季捕漁圖》更是拔萃之作。《四季捕漁圖》畫面采用不同季節(jié)、不同背景、不同色彩，突出了“動、靜、展、收”的藝術(shù)構(gòu)思，把漁夫的心態(tài)表現(xiàn)得淋漓盡致，充分體現(xiàn)了洪秀全所期望的“太平一統(tǒng)樂如何”的太平景象。

歷經(jīng)歲月滄桑，侍王府壁畫表面大面積粉化、褪色，逐漸模糊，有些已經(jīng)難以分辨描繪的內(nèi)容。“為使這些珍貴的壁畫能夠長期保存下去，太平天國侍王府紀(jì)念館對侍王府壁畫進(jìn)行加固、保護(hù)、修繕和預(yù)防性保護(hù)已經(jīng)提上日程。根據(jù)國家文物局的批復(fù)，目前已進(jìn)入壁畫保護(hù)工程的前期研究和方案設(shè)計階段。壁畫數(shù)字化是前期工程的一部分。”李倩說，紀(jì)念館通過公開招投標(biāo)找到浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院文物數(shù)字化團隊，希望借助他們的高科技手段對這些珍貴的壁畫進(jìn)行搶救性數(shù)字化采集，為珍貴的歷史文物“拍照”存檔。

在侍王府西院，記者見到的場景是：壁畫前，幾位工作人員在固定好的軌道上架起支架，支架上固定著各種儀器，儀器中間一臺照相機正不停為眼前有點模糊的壁畫“拍照”，采集的照片及各種信息同步上傳到電腦中。“本次采集工作采用手動壁畫拍攝設(shè)備、無人機航拍、全站儀測控網(wǎng)布設(shè)等技術(shù)手段，結(jié)合三維激光掃描技術(shù)、基于多圖像的三維重構(gòu)全景瀏覽，全方位多角度實現(xiàn)侍王府壁畫及其載體現(xiàn)狀的全面數(shù)字化記錄。”項目負(fù)責(zé)人羅江淮介紹，前期數(shù)據(jù)采集是一個龐大的工程，眼前這塊不足10平方米的墻壁上照片取景便達(dá)2000多張，后期再經(jīng)過數(shù)字化處理，可為保護(hù)修復(fù)前后的對比分析和壁畫修復(fù)工作提供依據(jù)，也可為今后壁畫的展示和利用提供技術(shù)支撐。

“數(shù)字化采集給文物存檔后，還可以在網(wǎng)上展示，觀眾點擊鼠標(biāo)便可以零距離接觸到我們的館藏壁畫。”李倩表示，將來也可在此基礎(chǔ)上開發(fā)文創(chuàng)產(chǎn)品，給有需求的觀眾留點紀(jì)念。

數(shù)字化讓文物活起來

此前，浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院文物數(shù)字化團隊已在湖州完成了一個大項目，即對中國湖筆博物館和趙孟頫藝術(shù)館內(nèi)展陳的20件趙孟頫書法作品碑刻原石和9件拓片進(jìn)行一系列高科技設(shè)備的拍攝、掃描。首次采集信息包括 《湖州妙嚴(yán)寺記》《胡笳十八拍》《千字文》碑刻和《信札九通》拓片等文物。“1309年，趙孟頫書寫下《湖州妙嚴(yán)寺記》，正文全部用楷書書寫，是千古流芳的端莊楷書。”中國湖筆博物館館長陸麗萍介紹，趙孟頫作品的紙本原件，在上世紀(jì)90年代末期，由美國普林斯頓大學(xué)美術(shù)館收藏；而眼前的這塊碑石，由晚清時湖州本地望族所刻，至今也成了文物。歲月流逝，《湖州妙嚴(yán)寺記》碑愈發(fā)漫漶不清，急需搶救保存。“我們團隊利用高精度激光掃描、基于多圖像的三維重建紋理映射、哈蘇高清圖版等技術(shù)，為妙嚴(yán)寺記碑打造全面的數(shù)字化檔案。”浙大文物數(shù)字化團隊工程師汪斌說，這批碑刻和拓片的數(shù)字化采集重建工作完成后，成果可用于教學(xué)科研和傳播展示，電子拓片、3D打印的妙嚴(yán)寺記碑等多種多樣的衍生品將讓更多人領(lǐng)略傳世文物的深厚價值。

2017年12月16日，青島市文化傳媒集團廣場6樓頂樓，一尊高9.93米坐佛展現(xiàn)在世人面前，其面部圓潤豐滿，神態(tài)超然。人們高舉起手中的相機，在嘖嘖贊嘆聲中按下快門。這是全世界首次用3D打印技術(shù)實現(xiàn)的大體量、高精度文物復(fù)制工程——位于山西大同的世界文化遺產(chǎn)云岡石窟第3窟，被原比例高精度“復(fù)制”到千里之外的青島。云岡石窟研究院與浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院數(shù)字化團隊的科學(xué)家們，用3D打印技術(shù)讓云岡石窟“走”出山西。

“為了能讓云岡石窟 ‘走’出山西，我們團隊歷經(jīng)兩年時間，數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、3D打印、結(jié)構(gòu)體設(shè)計施工、打印件拼裝、光源設(shè)計安裝，可謂步步艱辛。”浙大文化遺產(chǎn)研究院院長助理刁常宇介紹，如 “復(fù)制”過程中有個關(guān)鍵環(huán)節(jié)是將洞窟分成842塊進(jìn)行3D打印。3D打印機用0.4毫米粗的 “針尖”一層一層打出來，這相當(dāng)于用0.4毫米的筆尖畫一幅大尺度的三維工筆畫，20臺3D打印機晝夜不停地“畫”了六個月，最終形成了整體長17.9米、寬13.6米、高10米的復(fù)制窟。真窟還是復(fù)制窟，肉眼已無法分辨。

專家觀點

新技術(shù)為文物保護(hù)和研究提供新機遇

“文化遺產(chǎn)是人類在歷史上創(chuàng)造的，是人類過去生活的反映，具有不可再生、不可循環(huán)的特點。但是，由于無法預(yù)料的自然災(zāi)害、日積月累的自然侵蝕、人為毀損、戰(zhàn)爭摧毀、城市及旅游開發(fā)、出土文物的保護(hù)技術(shù)欠缺等原因，大批文化遺產(chǎn)逐漸消失，其承載的已知或未知的人類歷史信息也隨之消失。”浙江大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院副教授李志榮表示，文物保護(hù)工作的一項重要任務(wù)，就是盡最大努力永久地保存并傳承遺產(chǎn)的信息。文物數(shù)字化就是要將先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用到文化遺產(chǎn)的保護(hù)、研究、傳承等領(lǐng)域，保障并促進(jìn)文化遺產(chǎn)保護(hù)事業(yè)的發(fā)展。

上世紀(jì)80年代，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，圖形學(xué)、數(shù)字圖像處理與人工智能等技術(shù)逐漸成熟，為文物的保護(hù)、復(fù)原與研究提供了新的機遇。2010年，浙江大學(xué)成立文化遺產(chǎn)研究院，將文物數(shù)字化作為重點發(fā)展方向，不斷進(jìn)行軟硬件技術(shù)的研發(fā)升級，在中國的文物高保真數(shù)字化保護(hù)領(lǐng)域取得了引人矚目的進(jìn)展。 “利用計算機數(shù)字手段對文化遺產(chǎn)進(jìn)行復(fù)原及保護(hù)，在虛擬的世界中進(jìn)行數(shù)字化保存和展示，可以實現(xiàn)文物的重建、歷史的再現(xiàn)，并長期保存，讓歷史在數(shù)字化中獲得 ‘永生’。”李志榮表示，中國作為一個重要的文明古國，不能僅靠古老的文明與西方對話，在新時代，還要靠全新的技術(shù)與世界溝通，讓攜帶著中華文明基因的文物真正 “活起來” “走出去”。