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云冈石窟第十八窟在北京成功复制
2018/11/14 9:48:09  点击量:   来源:梁有福 方志山西

“唯美、大气,太震撼了!与云冈石窟第十八窟相比,简直出神入化,形象逼真。”近日,在北京建筑大学大兴校区,云冈石窟研究院院长张焯对云冈石窟第十八窟模块化高保真复制效果发出由衷的赞叹。云冈石窟第十八窟复制项目由云冈石窟研究院和北京建筑大学共同组建团队,历时两年多精细化打印而成。这是继2017年12月在青岛原大3D打印复制高达10米的第三窟大佛,2018年10月利用3D打印技术原大复制第十二窟“音乐窟”之后,云冈石窟研究院利用数字技术让文物“活起来”且“移形换位”大同之外主要城市的又一重大成果。

据了解,云冈石窟是世界文化遗产和“一带一路”沿线重要节点,其中第十八窟更是云冈石窟规模最大、工艺最复杂、艺术价值极高的一窟,石窟整体高度近20米。为响应国家“让文物活起来”的号召,复制第十八窟,向世界宣传、推广云冈文化,是云冈石窟研究院的夙愿。

复制云冈石窟第十八窟是个极富挑战性的前沿问题,面对这个问题,云冈石窟研究院与北京建筑大学共同组建了包括建筑历史、建筑艺术、测绘、材料、结构、现代制造、监测监控等多学科交叉的协同创新团队,对云冈石窟第十八窟实施1:1高精度模块化复制。

作为国际首例超大型石窟1:1高精度模块化复制工程,团队率先在石窟数据精准采集处理、装配式模块制备连接、高性能复制材料、高精度3D打印与拼接、整体模型可控可调等方面取得系列创新性成果。复制后的云冈石窟第十八窟高17米,宽22米,展现了第十八窟原貌,并且具有耐潮湿、阻燃、防腐和防水等功能,同时满足轻质、耐久、方便拆装和长途运输等要求。

在云冈石窟第十八窟模块化高保真复制项目汇报会上,团队成员向北京建筑大学有关负责人和云冈石窟研究院院长张焯详细汇报了“高精度信息留取关键技术三大创新点”“高保真复制区域划分关键技术”“积木式装配结构关键技术”和“快速成型与制造关键技术”等实施课题。

他们认为,高精度信息留取是在为佛像复制打“地基”,这也是让技术走出实验室,结合实用课题的尝试。在大型复杂石窟文物多元数字化表达技术方面,团队研制了成套的文物空间信息提取、虚拟修复、数据管理与展示等适用于大型复杂文物的信息留取与虚拟修复的工程化应用系统,建立了覆盖文化建模与修复主要环节的技术流程与工作规范。团队发明了基于精密点位测量数据的三维扫描控制定位工具与数据处理方法,解决了大范围文物高精度亚毫米级信息留取的技术难题。在此基础上,团队根据测绘所得数据,建立了由文物正射影像图、骨架线图、特征线划图、三维模型等九大类图组成的文物空间信息多元数字化表达体系。

张焯在总结中说,云冈石窟在数字化工程等多项科研项目中取得了重大成果:通过三维激光扫描技术,生成洞窟中各个方向的剖面图,使洞窟得以多角度展示,为云冈石窟建起了三维的“数字档案”。近年来,通过与多家高校及科研院所长期研究与探索,逐步形成了依托高精度测绘技术(三维激光扫描技术)、地理信息系统技术(GIS)、计算机科学与网络技术和高精度扫描技术等科技手段,永久地保存云冈石窟珍贵文物及历史档案的方法。这些方法解决了石窟雕刻的数字化获取(几何与色彩)、存储和展示等难题,在建立石窟数字档案、展示、研究、保护及综合管理等方面取得了良好的应用。融保护、研究、管理、展示为一体的数字化平台不仅使人对石窟目前的状况了如指掌,还可及时把握文物若干年后的形态变化,一旦文物因自然灾难或人为原因受损,还有可能进行精度极高的修复。

云冈石窟研究院数字化室主任宁波称,3D打印复制出的第十八窟大佛,利用具有云冈风格的国家测量标志点——“云冈原点”,融合无人机、地面三维激光扫描和手持三维激光扫描技术,完成数据采集,建立可调整视角、可量测、毫米级精度的洞窟数字档案,同时根据点云数据制作了大量的正射影像图、剖面图、等值线图等一系列数字档案。这一工程凝聚着团队成员艰辛的努力和无私的付出,大家集思广益,精诚合作,经历3个多月的数据采集,3个多月的数据处理,20余台大型三维打印机耗时一年打印出800余块模块,然后又用3个多月时间现场拼装上色,最终才完成拓跋焘的“京城巡礼”。

利用3D打印技术,让文物“活起来”,将云冈佛像“搬”出洞窟,云冈石窟研究院已跻身于全国文物系统数字化应用的第一方阵。张焯告诉记者,云冈石窟研究院将继续以此为基础,加大不可移动文物数字化保护力度,加快数字化景区建设,提高数字化服务质量,更好地让游客领略云冈石窟博大精深的文化。

如今,3D打印复制出的第十八窟大佛,已成为北京建筑大学大兴校区一道亮丽的风景线。为进一步宣传云冈石窟,扩大3D打印第十八窟大佛的品牌影响力,北京市规划和国土资源管理委员会、北京城雕办正在积极争取,使其落户首都一大型景区。

责编:张  超