一邊是從北魏就開(kāi)鑿的石窟，一邊是計(jì)算機(jī)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(chǎng)關(guān)于時(shí)間的魔法。

“從某個(gè)角度來(lái)說(shuō)，世界上的文物都會(huì)消失。文物工作者會(huì)盡量延緩這一進(jìn)程，延長(zhǎng)文物的壽命。”云岡研究院數(shù)字化部門負(fù)責(zé)人寧波在“99公益日”前夕接受采訪時(shí)說(shuō)。

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(shí)，還有數(shù)字化復(fù)原和重建等。

簡(jiǎn)單理解，數(shù)字化保護(hù)，是用數(shù)字技術(shù)把文物所有的信息記錄下來(lái)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解構(gòu)、分析和重組，然后對(duì)其開(kāi)展深層次利用。

好幾個(gè)文物數(shù)字化保護(hù)項(xiàng)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(dòng)，讓玩家進(jìn)行知識(shí)問(wèn)答，引入社會(huì)力量為文物的數(shù)字化生存作一份貢獻(xiàn)。云岡研究院黨委書(shū)記張焯坦言，他們希望文物保護(hù)能被更多的民眾關(guān)心，能“出圈”。

數(shù)據(jù)采集，為文物保護(hù)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(diǎn);甚至可以遠(yuǎn)程對(duì)文物進(jìn)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(xiàng)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(guó)的大都會(huì)博物館和法國(guó)吉美博物館，都收藏有來(lái)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(lái)，石窟就能成為更完整的石窟。

其實(shí)，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(jìn)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(qiáng)現(xiàn)實(shí)，游客就能看到石窟的空白處原本有什么。”寧波說(shuō)。

云岡從2003年開(kāi)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?，F(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(dá)到還原級(jí)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(jìn)行巡展。

張焯說(shuō)，這些年對(duì)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(diǎn)，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(hù)方面，利用這些數(shù)據(jù)資料，就能標(biāo)出每個(gè)洞窟的病害，可以針對(duì)性地研究修復(fù)和解決問(wèn)題的辦法。而且，萬(wàn)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(kāi)始做文物數(shù)字化技術(shù)研發(fā)。敦煌研究院院長(zhǎng)蘇伯民說(shuō)，他們已經(jīng)逐步形成了一整套針對(duì)洞窟采集和塑像采集的技術(shù)。這些年，在政府部門和社會(huì)各界的支持下，敦煌已經(jīng)完成了250多個(gè)洞窟壁畫圖像攝影的采集。

采集只是第一步。采集完成后，還需要做大量工作，對(duì)整窟的壁畫進(jìn)行拼接和處理。

“經(jīng)過(guò)這些年的努力，我們已經(jīng)基本把最精美的、價(jià)值最高的洞窟數(shù)據(jù)都采集完成了。現(xiàn)在有一部分洞窟還在進(jìn)行圖像的處理。如果在經(jīng)費(fèi)充裕的情況下，再有5年時(shí)間就能夠把莫高窟所有的洞窟全部采集完成。”蘇伯民透露。

理想很豐滿，但阻礙條件仍不少

雖然有成績(jī)，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(diǎn)。

寧波以云岡第6窟為例，向科技日?qǐng)?bào)記者詳細(xì)分析了這個(gè)洞窟的數(shù)字化難度。

第6窟為中心柱窟，整個(gè)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(shí)，也能更直觀地感受到對(duì)其進(jìn)行數(shù)字化的難度。

“它整個(gè)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。”寧波說(shuō)。一個(gè)造像就是一個(gè)人，洞里面有好幾千人，密密麻麻，疊在一起。“有的地方窄小，現(xiàn)有的數(shù)字化設(shè)備進(jìn)不去，采集不了，還需要開(kāi)發(fā)專門設(shè)備。”

而且，洞窟體量也太大。他們推測(cè)，如果把第6窟“攤開(kāi)”，大概面積有400多平方米。根據(jù)此前的經(jīng)驗(yàn)，中型洞窟第13窟采集的數(shù)據(jù)量達(dá)到了15TB。第6窟相當(dāng)于3.5到4.5個(gè)15TB。“洞窟是完整的整體，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(lái)，讓大家用起來(lái)，也是很大的難題。”寧波說(shuō)。

蘇伯民也有同感。

他告訴科技日?qǐng)?bào)記者，對(duì)敦煌的數(shù)字化保護(hù)，主要是針對(duì)洞窟壁畫。但要進(jìn)行全方位無(wú)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(huì)出現(xiàn)形變、色彩失真等問(wèn)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(jìn)行整幅圖像拼接。我們現(xiàn)在的拼接效率還是比較低。”蘇伯民說(shuō)，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(chǔ)、調(diào)用，數(shù)字版權(quán)保護(hù)等，也都有待解決。

下一站——把數(shù)據(jù)用起來(lái)

寧波說(shuō)，如果把數(shù)字化保護(hù)類比于新聞采寫的采編過(guò)程，那么云岡包括全國(guó)的文物數(shù)字化，其實(shí)暫時(shí)只是做到了第一個(gè)層次——“采”。

“接下來(lái)，‘編’和‘播’是未來(lái)工作的核心。”寧波說(shuō)。

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(jìn)洞窟艱難地開(kāi)展辨認(rèn)和研究了。信息技術(shù)發(fā)展到一定程度，通過(guò)人工智能的輔助，可以快速完成對(duì)壁畫上文字的識(shí)讀，圖像風(fēng)格的比較，甚至可以用機(jī)器學(xué)習(xí)的辦法，對(duì)圖像內(nèi)容進(jìn)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(gè)手段。”蘇伯民說(shuō)，敦煌的壁畫中，有的褪色了，有的脫落了，對(duì)它們復(fù)原，首先得對(duì)資料原有的信息進(jìn)行科學(xué)確認(rèn)，知道原始材料和制作工藝。“比如有一些壁畫褪色了，原來(lái)究竟什么顏色?敦煌歷經(jīng)了10個(gè)朝代，每個(gè)時(shí)代繪畫使用的風(fēng)格和材料包括技藝都有一些差別。”蘇伯民說(shuō)，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(lái)，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(duì)缺失的部分進(jìn)行一個(gè)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(duì)文物的色彩、形狀、線條進(jìn)行復(fù)原。“當(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(wèn)題需要解決。”

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(chǔ)、高效計(jì)算和廣泛應(yīng)用問(wèn)題。

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

張焯說(shuō)，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(shí)期石窟的樣子?如何呈現(xiàn)當(dāng)年石窟的輝煌，讓時(shí)光倒流?也許，機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能，能夠幫助解決這些問(wèn)題。高新技術(shù)，可以為古老文物施展一場(chǎng)關(guān)于時(shí)間的魔法。

關(guān)鍵詞： 數(shù)字化技術(shù) 文化遺產(chǎn) 新活力 文旅資源