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        讓文化遺產(chǎn)在數(shù)字化技術(shù)下“永生”

        2021-09-28 17:48:11
        科學(xué)導(dǎo)報 2021年67期

        一邊是從北魏就開鑿的石窟,一邊是計算機集群。古老與現(xiàn)代,就這樣結(jié)合在一起。高精度的數(shù)字化采集,已經(jīng)可以還原出洞窟現(xiàn)在的樣子。高新技術(shù),或許可以為古老文物施展一場關(guān)于時間的魔法。

        “從某個角度來說,世界上的文物都會消失。文物工作者會盡量延緩這一進程,延長文物的壽命?!痹茖芯吭簲?shù)字化部門負(fù)責(zé)人寧波在“99公益日”前夕接受采訪時說。

        數(shù)字化,成為文物的一種永生方式。不只體現(xiàn)在線上展覽、遠(yuǎn)程旅游、虛擬現(xiàn)實,還有數(shù)字化復(fù)原和重建等。

        好幾個文物數(shù)字化保護項目在今年的“99公益日”中亮相。騰訊游戲設(shè)置官方主題活動,讓玩家進行知識問答,引入社會力量為文物的數(shù)字化生存作一份貢獻。云岡研究院黨委書記張焯坦言,他們希望文物保護能被更多的民眾關(guān)心,能“出圈”。

        1、數(shù)據(jù)采集,為文物保護提供更多可能

        提到文物數(shù)字化,游客更加熟悉的是“云游”。在網(wǎng)站、小程序上就能游覽景區(qū),足不出戶就能欣賞景點;甚至可以遠(yuǎn)程對文物進行360度“把玩”。

        但它還有更大的作用。

        云岡石窟和騰訊合作的公益項目是數(shù)字化修復(fù)云岡石窟的第16窟。

        第16窟有很多造像流失海外。英國的大都會博物館和法國吉美博物館,都收藏有來自云岡石窟的彌勒造像。

        如果能把這些海外數(shù)據(jù)利用起來,石窟就能成為更完整的石窟。

        其實,在此之前,龍門石窟和敦煌也都有類似的嘗試,將流失海外的文物進行數(shù)字化回歸。

        “我們16窟也想找到這些數(shù)據(jù)。以后,用增強現(xiàn)實,游客就能看到石窟的空白處原本有什么?!睂幉ㄕf。

        云岡從2003年開始數(shù)字化的嘗試,到現(xiàn)在基本完成了石窟總量1/3的數(shù)據(jù)采集。現(xiàn)在,已經(jīng)有了3D打印出的云岡第3窟、第18窟和第12窟。第3窟的復(fù)制文物,為世界上首例達到還原級別水平的大型復(fù)制文物;3D打印的第12窟則是可拆卸的,能夠進行巡展。

        張焯說,這些年對云岡的數(shù)字化嘗試,為文物考古提供了很多便利。比如,在考古研究方面,數(shù)字化可以幫助整理出更成體系化的數(shù)據(jù)。鼠標(biāo)一點,就能知道洞窟的佛像數(shù)量、看到建筑的框架性結(jié)構(gòu)。而在保護方面,利用這些數(shù)據(jù)資料,就能標(biāo)出每個洞窟的病害,可以針對性地研究修復(fù)和解決問題的辦法。而且,萬一出現(xiàn)極端情況,這些數(shù)據(jù)還能幫助復(fù)原文物。

        敦煌則從20世紀(jì)90年代初開始做文物數(shù)字化技術(shù)研發(fā)。敦煌研究院院長蘇伯民說,他們已經(jīng)形成了一整套針對洞窟采集和塑像采集的技術(shù)。這些年,在政府部門和社會各界的支持下,已經(jīng)完成了250多個洞窟壁畫圖像攝影的采集。

        2、理想很豐滿,但阻礙條件仍不少

        雖然有成績,但讓人頭疼的地方還有很多。

        人才、技術(shù)、資金、設(shè)備,都是數(shù)字化的難點。

        寧波以云岡第6窟為例,向筆者詳細(xì)分析了這個洞窟的數(shù)字化難度。

        第6窟為中心柱窟,整個洞窟高15米左右,中心塔柱有兩層。去到云岡第6窟,你在被震撼的同時,也能更直觀地感受到對其進行數(shù)字化的難度。

        “它整個洞窟是滿雕,全是高浮雕造像。它和第5窟是雙窟,窟外有清代修建的木質(zhì)閣樓?!睂幉ㄕf。一個造像就是一個人,洞里面有好幾千人,密密麻麻,疊在一起?!坝械牡胤秸?,現(xiàn)有的數(shù)字化設(shè)備進不去,采集不了,還需要開發(fā)專門設(shè)備。”

        而且,洞窟體量也太大。他們推測,如果把第6窟“攤開”,大概面積有400多平方米。根據(jù)此前的經(jīng)驗,中型洞窟第13窟采集的數(shù)據(jù)量達到了15TB。第6窟相當(dāng)于3.5到4.5個15TB?!岸纯呤峭暾恼w,我們采集是分塊的。那么怎么把這些分塊數(shù)據(jù)整合起來,讓大家用起來,也是很大的難題。”寧波說。

        蘇伯民也有同感。

        他告訴筆者,對敦煌的數(shù)字化保護,主要是針對洞窟壁畫。但要進行全方位無死角高精度的攝影采集,有很多限制條件。壁畫本身就高低起伏不平,如果把它當(dāng)作平面采集,就會出現(xiàn)形變、色彩失真等問題。數(shù)據(jù)校準(zhǔn)、色彩校正、曲面不平和死角數(shù)據(jù)采集,都是采集中的難題。

        和云岡石窟一樣,采集完了,要拼。

        “小到幾平米,大到幾百平米整幅壁畫的采集,我們目前的手段還是采用一幀一幀的圖片采集,采集完以后還要進行整幅圖像拼接。我們現(xiàn)在的拼接效率還是比較低?!碧K伯民說,他們還需要更精準(zhǔn)、更方便的軟件工具。而數(shù)據(jù)的安全存儲、調(diào)用,數(shù)字版權(quán)保護等,也都有待解決。

        3、下一站——把數(shù)據(jù)用起來

        寧波說,如果把數(shù)字化保護類比于新聞采寫的采編過程,那么云岡包括全國的文物數(shù)字化,其實暫時只是做到了第一個層次——“采”。

        “接下來,‘編和‘播是未來工作的核心。”寧波說。

        蘇伯民也想著,如果壁畫都有了高清的數(shù)字化資料,研究者就不必搭著梯子和腳手架進洞窟艱難地開展辨認(rèn)和研究了。信息技術(shù)發(fā)展到一定程度,通過人工智能的輔助,可以快速完成對壁畫上文字的識讀,圖像風(fēng)格的比較,甚至可以用機器學(xué)習(xí)的辦法,對圖像內(nèi)容進行解讀。

        “科學(xué)意義上的文物復(fù)原,數(shù)字化是最后的一個手段。”蘇伯民說,敦煌的壁畫中,有的褪色了,有的脫落了,對它們復(fù)原,首先得對資料原有的信息進行科學(xué)確認(rèn),知道原始材料和制作工藝?!氨热缬幸恍┍诋嬐噬?,原來究竟什么顏色?敦煌歷經(jīng)了10個朝代,每個時代繪畫使用的風(fēng)格和材料包括技藝都有一些差別?!碧K伯民說,現(xiàn)在可以采用高光譜、多光譜技術(shù),把一些肉眼完全看不清楚的壁畫重現(xiàn)出來,再根據(jù)分析結(jié)果,推斷出它原有的材料和色彩,然后根據(jù)考古圖像解讀等方面的研究成果,對缺失的部分進行一個符合邏輯的、學(xué)理上的推斷。有了這些成果以后,再用數(shù)字化的手段對文物的色彩、形狀、線條進行復(fù)原?!爱?dāng)然,中間還有很多需要細(xì)想的地方,還有多方面的技術(shù)問題需要解決?!?/p>

        云岡正在建設(shè)超算中心。這可以有效解決石窟三維數(shù)字資源的安全存儲、高效計算和廣泛應(yīng)用問題。

        一邊是從北魏就開鑿的石窟,一邊是計算機集群。古老與現(xiàn)代,就這樣結(jié)合在一起。

        張焯說,高精度的數(shù)字化采集已經(jīng)可以還原出洞窟現(xiàn)在的樣子。但是,如何還原到北魏、遼金時期石窟的樣子?如何呈現(xiàn)當(dāng)年石窟的輝煌,讓時光倒流?也許,機器學(xué)習(xí)、人工智能,能夠幫助解決這些問題。高新技術(shù),可以為古老文物施展一場關(guān)于時間的魔法。

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