敦煌数字化工程:让莫高窟神韵永存

2011-11-14 11:04 来源: 人民日报
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图为技术人员在对壁画进行拍摄。

  不容回避的难题,让守候稀世珍宝敦煌莫高窟50年的敦煌研究院院长樊锦诗忧心不已:在自然和人为因素的双重作用下,彩塑和壁画正在缓慢退化,千百年后的人们何以领略莫高窟的神韵?面对日益增多的游客,如何破解保护和利用的矛盾?

  由大学、研究机构、科技企业各方联手推进的敦煌数字化工程,犹如一缕明媚的科技之光,照进古老的莫高窟。

用十亿级像素的“飞天号”拍摄“飞天”

  黄沙戈壁的一个下午,敦煌莫高窟45号窟内,几名工作人员正在对窟内的一座中型佛龛进行拍摄。脆弱的洞窟阴暗而潮湿,很容易让人忘记此时窟外仍是艳阳高照。

  拥有莫高窟“最美”佛龛的45号窟,是保存最为完好的唐代洞窟。微软亚洲研究院和敦煌研究院的两名工作人员身着军绿色棉衣外套,在佛龛前面调整拍摄灯光,另外几人在“飞天号”相机系统后面进行着相应的拍摄操作,设定好相应的程序之后,无需再对灯光和相机进行调整。

  这个改进后的十亿级像素“飞天号”数字相机系统专门为敦煌莫高窟量身定制,机身像21寸电视机。它最大的优势在于其软件的自动拼接功能和焦点合成技术,这些让“飞天号”能够用一幅照片就拍摄一个完整的中型佛龛。

  现场的工作人员告诉我们,在“飞天号”使用之前,每位工作人员每天只能拍摄15张照片,使用“飞天号” 只需几个小时就可以完成一个中型佛龛的采集工作,而完成一张9平方米壁画的采集工作仅需要十几分钟。

  “十亿像素其实已经超过人眼能够分辨的水平。但敦煌几千年的壁画,或者褪色、斑驳,或者有小虫子跑进去,需要放大时,十亿级就发挥它的能力了。”打造“飞天号”的微软亚洲研究院院长洪小文博士说,尤其特别的是,敦煌的佛像、油画,研究美术史或者临摹,对画的颜料厚度的拿捏要很准确,“飞天号”另外一个特点就是可以拍摄立体图像,从各个匪夷所思的角度观看。

  敦煌石窟是世界知名的文化艺术宝库,其中最典型的莫高窟,就包含735个石窟,45000平方米壁画和2000多身彩塑。“飞天号”在莫高窟的运用只是敦煌石窟数字化保护的一部分,更加庞大的“数字敦煌”计划还在后面。

不久的将来,游客要看多久就看多久

  对至今守候敦煌50年的“敦煌女儿”樊锦诗来说,数字敦煌的念头其实是十多年进化的过程。

  莫高窟虽然规模宏大、洞窟众多,但每个洞窟的空间极其有限,其中85%以上洞窟的面积都小于25平方米,窟内的彩塑和壁画都是使用泥土、木材、麦草等脆弱的材料制成。由于自然因素作用和人为破坏,莫高窟的彩塑和壁画产生了多种病害并在缓慢地退化。樊锦诗说,我们采取各种保护措施,是为了使莫高窟减少病害,延缓衰退,延年益寿。如果每日游客持续不断地大量进入洞窟,二氧化碳长时间滞留窟内,窟内空气湿度增高,温度上升,都会侵蚀壁画,危害到十分脆弱的彩塑。

  但另一面,向游客开放,也是文化遗产的使命。“我们不能以牺牲珍贵文物为代价换取旅游业发展,也不能因为要保护而拒游客于门外,而是要在切实保护和管理好文物的前提下,充分发挥文化遗产地的重要作用。”樊锦诗说。

  樊锦诗说,正在进行中的敦煌石窟壁画数字化,首先是为了抢救敦煌石窟珍贵的文物信息,使之得以永久真实地保存,同时为敦煌学研究提供准确详细的信息资料,并可制作虚拟洞窟供游客欣赏参观,为缓解石窟开发的压力,保护壁画提供技术保障。

  “20平方米的洞窟,又窄又暗,即使进去看,也不一定能看得清楚。”樊锦诗说。在不久的将来,游客真实体验过少数几个洞窟后,就可以身临其境般沉浸在3D虚拟环境中观赏敦煌壁画和彩塑,感受到洞窟中无法观看的细节,要看多久就看多久,想看多细就看多细。

  “壁画数字化在永久保存珍贵历史遗存的同时,为敦煌石窟技术的保护、研究和弘扬都带来很大空间和新的可能性,具有深远的历史意义。”樊锦诗说。

文化遗产数字化,人们可以有不同的体验

  实际上,虚拟的敦煌藏经洞,正召唤全球学者开辟新的“丝绸之路”。在全世界,超过5万件的敦煌和丝绸之路出土的文物、字画等艺术品散落在各地,在国际合作和现代科技的帮助下,学者可以通过互联网免费得到这些资料。再经过数字化处理后,这些艺术品比正本更清晰易读,更容易研究。

  “利用计算机技术,人们看到的虽然不是真品,但却可以有更多不同的体验。”洪小文说,这也是文化遗产数字化保护的目的之一。

  一个典型的例子是故宫博物院珍藏的清明上河图,每两年只展出一周,这幅北宋时期的画展出越频繁,褪色的越厉害。现在去故宫博物院,每天都能去看数字化的“清明上河图”。加上触摸式界面,既有对画面的艺术讲解,又配有叫卖、说书等各种声音,不由让人产生身临其境的美妙幻觉。

  不仅如此,文化遗产数字化也促进了相关研究。中国国家图书馆善本特藏部敦煌吐鲁番资料研究中心副研究员林世田说,用最精密的数码扫描制成的敦煌文献图,展示了写卷的全部内容,甚至没有文字的地方,通过电脑放大,过去在放大镜下不易观察到细微内容,如字的细部,墨的层次,纸张的纤维等问题,都有可能借助新的技术迎刃而解。

  自然遗产和文化遗产,经过风化和氧化,形状和颜色都会变。樊锦诗手中七八十年前敦煌石窟的照片,壁画颜色跟现在明显不一样。“如果现在开始用数字相机每年采集壁画,就可以让一百年以后的人们看到今天的样子”。

  “敦煌壁画全部数字化以后,不仅有助于研究考古、历史和美术史等,甚至有可能将以前的理论推翻,因为前人从来没有拥有过那么多的数据和资料。让更多的人能够享用文化遗产,同时也让文化遗产保存得更长、更久远,这是科学技术的当为和可为之处。”洪小文说。