摘 要：河南地區(qū)擁有數(shù)量眾多、種類豐富的石窟藝術(shù)資源，由于其開鑿時(shí)代較早，分布地域廣，蘊(yùn)含著極為重要的價(jià)值。石窟數(shù)字化是一項(xiàng)復(fù)雜、多層次的任務(wù)，涉及石窟保護(hù)、數(shù)字技術(shù)應(yīng)用、藝術(shù)和歷史研究等多個(gè)領(lǐng)域。在進(jìn)行石窟數(shù)字化研究的過程中，需要采取一系列步驟和方法，以確保研究的有效性和可持續(xù)性。研究石窟數(shù)字化是一項(xiàng)復(fù)雜、多層次的工作，涉及考古學(xué)、藝術(shù)史、數(shù)字技術(shù)、文化保護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為研究提供了有力的保障，促進(jìn)了文化傳承。未來，應(yīng)繼續(xù)發(fā)展數(shù)字化保護(hù)技術(shù)，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化和大數(shù)據(jù)分析，提高小石窟資源的保護(hù)和研究水平，并制定有效的管理政策，確保這一寶貴文化遺產(chǎn)的可持續(xù)傳承和利用。

關(guān)鍵詞：河南地區(qū)小石窟；數(shù)字化；保護(hù)；虛擬現(xiàn)實(shí)；實(shí)景漫游

注：本文系河南省二○一八年科技發(fā)展計(jì)劃軟科學(xué)研究項(xiàng)目“河南地區(qū)小石窟數(shù)字化保護(hù)研究”（18240041425）研究成果。

一、河南地區(qū)小石窟概況

“石窟寺是我國(guó)輝煌燦爛古代文明的集中體現(xiàn)，是中華文明同其他古代文明交流互鑒的歷史見證。”[1]河南地區(qū)小石窟是指龍門石窟以外的規(guī)模相對(duì)較小的石窟，它們分布廣泛、開鑿較早、內(nèi)涵深厚，蘊(yùn)含著極為重要的多重價(jià)值?！昂幽献鳛槭咚麓笫?，除一處世界文化遺產(chǎn)龍門石窟外，還有大大小小近百個(gè)石窟寺。其中，有13處為全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位，8處為省級(jí)文物保護(hù)單位，23處為市縣級(jí)文物保護(hù)單位，另有大量未定級(jí)的中小型石窟寺。這些石窟寺主要集中在安陽(yáng)、三門峽、鶴壁、焦作等地，它們的歷史可以追溯到千年前的北魏?！盵2]

河南地區(qū)小石窟是歷史的見證者，記錄了古代人們的生活、信仰和藝術(shù)表現(xiàn)。例如：偃師水泉石窟的摩崖碑記是唯一記載北魏時(shí)期造像情況的碑記，羽毛龕楣是一種特殊的石窟裝飾或構(gòu)造，在河南地區(qū)其他石窟中未曾發(fā)現(xiàn)；鞏義石窟寺中的《帝后禮佛圖》主要展現(xiàn)了帝后行香的儀式過程，圖中人物的服裝配飾、手持的物品也具有極高的藝術(shù)研究?jī)r(jià)值；靈泉寺大住圣窟的神王浮雕圖像，造型精美，刻花精細(xì)，實(shí)為罕見。這些具有代表性的小石窟在漫長(zhǎng)的歷史中均受到了病蟲害、風(fēng)化、水蝕、崩塌以及人為破壞等多種因素的影響，如今破損非常嚴(yán)重。石窟造像、天井壁畫多使用天然礦物及植物顏料，雖然色彩仍顯豐富、沉凝、厚重，但保護(hù)現(xiàn)狀堪憂，搶救性的保護(hù)已迫在眉睫。

隨著科技的進(jìn)步，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作實(shí)景漫游系統(tǒng)可以有效地應(yīng)對(duì)自然因素和人為因素帶來的雙重壓力。在實(shí)景漫游系統(tǒng)中，可以根據(jù)需要添加文化信息、歷史背景和音頻解說，方便向受眾傳達(dá)有關(guān)石窟的重要信息和歷史背景，滿足不同受眾需求，為受眾提供個(gè)性化的文化體驗(yàn)，創(chuàng)造新的視覺感受，以期最大限度地彌補(bǔ)因文物不可抗拒的衰變與消失而帶來的缺憾，這對(duì)石窟文化遺產(chǎn)的保護(hù)和傳承具有重要意義。

二、河南地區(qū)小石窟的數(shù)字化記錄

河南地區(qū)小石窟是多元文化交融的產(chǎn)物，保留著大量造像、建筑、美術(shù)、服飾、醫(yī)藥等方面的實(shí)物資料，其整體藝術(shù)特色是真實(shí)、客觀、質(zhì)樸、凝重。通過對(duì)石窟寺雕塑、繪畫、裝飾以及眾多的刻經(jīng)題記等遺存的記錄，為研究河南地區(qū)的藝術(shù)史、文化思想史及雕塑藝術(shù)的發(fā)展流變提供了豐富的實(shí)物例證。

（一）發(fā)現(xiàn)與感知

首先，對(duì)石窟的拍攝要進(jìn)行細(xì)心研究，通過仔細(xì)觀察，在平凡中發(fā)現(xiàn)被攝體的美，不僅要研究石窟開鑿的歷史背景和藝術(shù)底蘊(yùn)，而且要對(duì)石窟的藝術(shù)特征進(jìn)行深入透徹的認(rèn)知和體會(huì)，用心發(fā)現(xiàn)和感知石窟的風(fēng)貌神韻；其次，在注重石窟造型特色、色彩屬性、光線運(yùn)用研究的同時(shí)，還應(yīng)營(yíng)造文物本體的氛圍美感；最后，在拍攝過程中要制定嚴(yán)格的技術(shù)指標(biāo)，避免出現(xiàn)圖像變形、影像融合等問題，同時(shí)也要符合人們的視覺審美習(xí)慣。

（二）提煉與醞釀

對(duì)河南地區(qū)小石窟進(jìn)行細(xì)致觀察，尋找每個(gè)石窟不同的藝術(shù)特征和表現(xiàn)形式，然后進(jìn)行題材的選擇、主題的提煉、典型形象的分類，并對(duì)使用何種拍攝方式進(jìn)行記錄。

（三）創(chuàng)新與展示

首先，突破物理空間界限，從影像藝術(shù)紀(jì)實(shí)角度對(duì)石窟遺存進(jìn)行全景拍攝，為保護(hù)及綜合研究石窟藝術(shù)提供信息支撐；其次，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸，讓人們仿佛置身于石窟的旅游環(huán)境中，完全沉浸其中；最后，通過巧妙的設(shè)計(jì)和創(chuàng)意布局，充分利用實(shí)景漫游的展示空間，從整體的視角營(yíng)造出獨(dú)特的藝術(shù)氛圍，從而將沉浸式體驗(yàn)、體感互動(dòng)等多種形式的數(shù)字化展陳內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來，讓觀眾在虛實(shí)結(jié)合、動(dòng)靜相宜的氛圍中感受石窟藝術(shù)的博大精深，這對(duì)中華優(yōu)秀文化遺存的傳承與可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

三、河南地區(qū)小石窟數(shù)字化的研究方法

“石窟寺數(shù)字化的方案集合了學(xué)術(shù)與技術(shù)，注入了科技含量，方案制定要以學(xué)術(shù)為根據(jù)，了解石窟寺被拍攝對(duì)象的歷史、藝術(shù)和科學(xué)價(jià)值。”[3]河南地區(qū)小石窟數(shù)字化研究是一項(xiàng)復(fù)雜而精密的工作，需要綜合運(yùn)用多種技術(shù)和方法，旨在記錄、分析和保護(hù)石窟的雕塑、壁畫和結(jié)構(gòu)。

（一）數(shù)據(jù)采集

通過實(shí)地勘察河南地區(qū)小石窟的地形地貌和周邊村落，包括現(xiàn)場(chǎng)觀察、測(cè)量繪圖和數(shù)字信息的收集，以獲取建立實(shí)景漫游系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)資料；數(shù)據(jù)采集立足于影像藝術(shù)紀(jì)實(shí)角度，對(duì)石窟遺存進(jìn)行多視角拍攝，從影像維度滿足社會(huì)大眾對(duì)石窟文化的動(dòng)態(tài)需求，在文化傳承視角下拓寬全民閱讀的途徑，進(jìn)而提升大眾對(duì)傳統(tǒng)文化的內(nèi)在需求，促進(jìn)中華優(yōu)秀文化遺存的繼承與可持續(xù)發(fā)展。

（二）相關(guān)案例研究

通過對(duì)河南地區(qū)小石窟龕窟群、造像、裝飾紋樣、銘文碑刻進(jìn)行研究，探索在空間狹小區(qū)域進(jìn)行全景拍攝的方法，進(jìn)行數(shù)字化虛擬藝術(shù)再現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)，并不斷修改和完善研究方案，以尋求準(zhǔn)確、高效的實(shí)景漫游再現(xiàn)方法。

（三）交叉學(xué)科分析

借助多學(xué)科知識(shí)體系作為石窟數(shù)字化的理論支撐，涵蓋歷史學(xué)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用科學(xué)、造型藝術(shù)學(xué)、攝影技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域，旨在深入研究河南地區(qū)小石窟的虛擬再現(xiàn)、文化傳承和可持續(xù)發(fā)展路徑。

（四）實(shí)體資源分類

將需要拍攝的小石窟按照文化、歷史和藝術(shù)價(jià)值分為藝術(shù)資源類型和歷史文化資源類型。藝術(shù)資源類型重點(diǎn)拍攝龕窟群、造像、裝飾紋樣、銘文碑刻等。歷史文化資源類型重點(diǎn)研究石窟遺址的文化信息、題材內(nèi)容、地理分布、藝術(shù)價(jià)值等。

（五）利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)制作實(shí)景漫游系統(tǒng)

首先使用激光掃描技術(shù)和高分辨率攝影設(shè)備對(duì)石窟進(jìn)行全面的三維掃描和拍攝，捕捉石窟的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)；其次按照掃描和拍攝的數(shù)據(jù)，使用專業(yè)建模軟件創(chuàng)建精確的虛擬三維模型；最后將三維模型轉(zhuǎn)化為在VR設(shè)備中瀏覽的虛擬環(huán)境，使用戶可以通過頭戴式VR設(shè)備、平板電腦、智能手機(jī)等終端自由瀏覽虛擬石窟，進(jìn)行縮放、旋轉(zhuǎn)等操作，以便更仔細(xì)地研究石窟造像和裝飾紋樣。通過利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)記錄和重現(xiàn)石窟，可以實(shí)現(xiàn)石窟的數(shù)字保存和傳承，同時(shí)為更多受眾提供探索和欣賞這些珍貴的文化遺產(chǎn)的機(jī)會(huì)。

四、河南地區(qū)小石窟數(shù)字化技術(shù)路線

河南地區(qū)小石窟數(shù)字化技術(shù)路線主要圍繞以下三個(gè)方面：一是數(shù)字化記錄與保存。將石窟的實(shí)物資料、相關(guān)史料等各類文件進(jìn)行數(shù)字化記錄、保存和再現(xiàn)。這不僅有利于研究人員永久保存資料，還實(shí)現(xiàn)了資源共享，為更廣泛的學(xué)術(shù)交流和文化傳播提供了基礎(chǔ)。二是應(yīng)用最新數(shù)字化技術(shù)。通過運(yùn)用最新的數(shù)字化技術(shù)，建立一套完整的數(shù)字化石窟保護(hù)方法，這不僅拓寬了數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，還為石窟的長(zhǎng)期保存、有效保護(hù)和石窟文化的高效傳播提供了全新的技術(shù)手段。三是利用信息共享平臺(tái)和專家系統(tǒng)。通過利用信息共享平臺(tái)和專家系統(tǒng)，為石窟的保護(hù)提供最優(yōu)策略，有助于更有效地管理和保護(hù)石窟，保證其長(zhǎng)期的保存和可持續(xù)傳承。

（一）石窟造像數(shù)字儲(chǔ)存的應(yīng)用

“覆蓋式拍攝可以獲得高分辨率的壁畫圖像，拍攝方法是用平行于壁面移動(dòng)的數(shù)碼相機(jī)，依次對(duì)洞窟壁畫分幅拍攝，然后把單幅數(shù)字圖像拼接成完整的壁畫圖像，并通過相關(guān)的專業(yè)軟件處理，保證圖像色彩和幾何比例的準(zhǔn)確性?！盵4]通過對(duì)河南地區(qū)不同石窟現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘測(cè)和控制網(wǎng)的布設(shè)，利用數(shù)碼相機(jī)和掃描儀精確采集石窟物體的三維數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)采集的彩色圖片進(jìn)行整理和拼接，最終形成一幅全景照片。此外，利用覆蓋式拍攝圖像拼接所獲得的分辨率高、色彩還原準(zhǔn)確的圖像資料，為美術(shù)臨摹工作的線描稿起稿提供了技術(shù)支持，可以顯著提高工作效率，降低工作強(qiáng)度。

（二）裝飾紋樣數(shù)字化保護(hù)

首先，對(duì)整體裝飾紋樣進(jìn)行分析，然后設(shè)計(jì)采集方案。該方案包括將裝飾紋樣劃分為若干個(gè)詳細(xì)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域使用數(shù)碼相機(jī)和掃描儀進(jìn)行拍攝。在拍攝時(shí)，要確保相鄰照片有部分重疊，以便后續(xù)的拼接工作，特別是在處理曲面時(shí)需要平滑拼接。在數(shù)據(jù)處理和制作的過程中，必須進(jìn)行色彩校正，確保所有數(shù)據(jù)的色彩具有一致性，對(duì)不均衡的色彩進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)整，以保證圖像的準(zhǔn)確性。另外，需要進(jìn)行幾何校正，確保數(shù)字圖像與實(shí)際裝飾紋樣的準(zhǔn)確匹配。通過這些步驟，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)裝飾紋樣的數(shù)字化保護(hù)，保證其保存和傳承，同時(shí)也為進(jìn)一步的研究和文化傳播提供了強(qiáng)有力的支持。

（三）銘文碑刻的數(shù)字化保護(hù)

河南地區(qū)小石窟銘文碑刻題材多樣，有銘文、碑記、題字等，是研究石窟的重要文獻(xiàn)史料。首先，對(duì)銘文進(jìn)行實(shí)地考察和研究，以深入了解字體的大小、形狀和特征；同時(shí)，對(duì)銘文進(jìn)行分類記錄，收集和整理相關(guān)資料，以明確數(shù)字化保護(hù)的對(duì)象。其次，對(duì)輪廓進(jìn)行提取，使用專業(yè)的圖像處理軟件進(jìn)行照片的剪裁、著色處理以及輪廓描摹。這些步驟有利于數(shù)字化保護(hù)銘文碑刻，保證字體和形狀的準(zhǔn)確性。

（四）搭建數(shù)字化實(shí)景漫游系統(tǒng)展示平臺(tái)

石窟遺存數(shù)字化代表了虛擬與現(xiàn)實(shí)的融合，同時(shí)也是科技與藝術(shù)的結(jié)合。采用多種數(shù)字展示方式，融入可視、可感知、可聆聽的元素，以打破傳統(tǒng)的固定環(huán)境限制，目標(biāo)是挖掘多元豐富的石窟藝術(shù)文化內(nèi)涵，讓觀賞者在現(xiàn)代化多媒體視域中實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)石窟文化精粹的欣賞與感悟。探尋公共文化視域下文物保護(hù)與展覽的有機(jī)結(jié)合方式，在促進(jìn)旅游、教育與娛樂產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時(shí)，有效實(shí)現(xiàn)文物保護(hù)與宣傳展示的辯證統(tǒng)一。

五、河南地區(qū)小石窟數(shù)字化保護(hù)的價(jià)值

（一）歷史價(jià)值

河南地區(qū)小石窟的開鑿年代較早，有的甚至可以追溯到千年前的北魏時(shí)期，反映了中國(guó)古代的社會(huì)歷史面貌。這些石窟是歷史的見證者，記錄了古代人們的生活、信仰和藝術(shù)表現(xiàn)，對(duì)于研究中國(guó)古代歷史和文化具有不可估量的價(jià)值。

（二）文化價(jià)值

河南地區(qū)小石窟中的壁畫、雕塑和文字等承載了古代中國(guó)文化的精髓。它們包含佛教教義、神話傳說、歷史事件等各種文化元素，為人們提供了解古代文化和思想的窗口。這些藝術(shù)作品的風(fēng)格和技巧也反映了不同時(shí)代的藝術(shù)發(fā)展，具有重要的藝術(shù)價(jià)值。

（三）旅游價(jià)值

河南地區(qū)分布廣泛的小石窟，加上其獨(dú)特的歷史、文化價(jià)值，已經(jīng)成為文化旅游勝地。石窟數(shù)字化為歷史學(xué)家、考古學(xué)家、藝術(shù)史家提供了研究的寶貴資源。數(shù)字化技術(shù)可以幫助研究人員更深入地分析石窟中的壁畫、雕刻和文字，從而挖掘小石窟中蘊(yùn)含的古代社會(huì)信仰、藝術(shù)發(fā)展等方面的內(nèi)涵。

六、結(jié)語(yǔ)

數(shù)字化保護(hù)提高了小石窟的物理保存水平，減弱了自然風(fēng)化和人類破壞的影響。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為教育和研究提供了有力的工具，促進(jìn)了文化傳承。未來，應(yīng)繼續(xù)發(fā)展數(shù)字化保護(hù)技術(shù)，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化和大數(shù)據(jù)分析，提高小石窟資源的保護(hù)和研究水平，并制定有效的管理政策，確保這一寶貴成果的可持續(xù)傳承和利用，為河南地區(qū)小石窟的數(shù)字化保護(hù)提供發(fā)展方向和改進(jìn)措施。

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作者簡(jiǎn)介：

吳民慶，碩士，洛陽(yáng)師范學(xué)院美術(shù)與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院副教授，研究方向?yàn)閿z影與數(shù)字媒體藝術(shù)。