一邊是從北魏就開鑿的石窟,一邊是計算機(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(jìn)程,延長文物的壽命。”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。
簡單理解,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,對數(shù)據(jù)進(jìn)行解構(gòu)、分析和重組,然后對其開展深層次利用。
好幾個文物數(shù)字化保護(hù)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(jìn)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(xiàn)。云岡研究院黨委書記張焯坦言,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;甚至可以遠(yuǎn)程對文物進(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(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(dá)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(jìn)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(hù)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)逐步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,敦煌已經(jīng)完成了250多個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,對整窟的壁畫進(jìn)行拼接和處理。
“經(jīng)過這些年的努力,我們已經(jīng)基本把最精美的、價值最高的洞窟數(shù)據(jù)都采集完成了?,F(xiàn)在有一部分洞窟還在進(jìn)行圖像的處理。如果在經(jīng)費充裕的情況下,再有5年時間就能夠把莫高窟所有的洞窟全部采集完成?!碧K伯民透露。
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,向科技日報記者詳細(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(jìn)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。F(xiàn)有的數(shù)字化設(shè)備進(jìn)不去,采集不了,還需要開發(fā)專門設(shè)備?!?/p>
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(dá)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?!睂幉ㄕf。
蘇伯民也有同感。
他告訴科技日報記者,對敦煌的數(shù)字化保護(hù),主要是針對洞窟壁畫。但要進(jìn)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(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,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(hù)等,也都有待解決。
下一站——把數(shù)據(jù)用起來
寧波說,如果把數(shù)字化保護(hù)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(jìn)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(jī)器學(xué)習(xí)的辦法,對圖像內(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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(jī)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。(張蓋倫)
(責(zé)任編輯:蔡文斌)