把云冈石窟装入“集装箱”？刁常宇带你深入了解文物数字化保护

“文物数字化保护技术使云冈石窟这种不可移动的巨大文物变成可以通过集装箱运输的展品，运送到国外进行展览。云冈石窟的这一段历史，展现出中华文明同世界其他文明互通有无、交流借鉴的美好。中国几千年的文明历程，我们不去讲，就没有人去讲。通过这种方式向国际社会展示博大精深的中华文明，阐释中华文明的灿烂成就和对人类文明的重大贡献。”

计算机算法与文物保护相辅，技术创新与工匠精神相成。11月5日晚，浙江大学文化遗产研究院副院长刁常宇做客城院大讲堂，为师生带来一场关于“文物数字化保护的实践探索”的主题讲座。

“文物不可再生，不能永生”

文物保护必要且紧迫

现存文物正陷入人为破坏、自然破坏等威胁中，考古发掘过程潜在的文化遗址信息丢失问题也常常发生。在文物挖掘过程中，诸多随机性的因素都会导致文物的损毁，比如浙江著名的河姆渡遗址曾出土人类最早的水稻，但在人为采收几分钟后迅速发生“碳化”。

讲座伊始，刁常宇分析了现今我国文物保护的现状。文化自信的展现和文物保存的迫切使文物数字化保护不断发展。

此外，文物信息的选择很大程度上取决于考古队员当时的意识。“通过数字化技术的应用，考古发掘过程可以不受这种影响。”刁常宇指出，“只要我们保留好文物的高清三维模型，那么500年后的人们还可以看到现在中国文物的样子。”

前瞻性技术支撑，将文物存进硬盘

研究院有着许多个“第一”

文物的完美保护需要具有高科技的技术作为支撑。从本科至博士一直攻读计算机专业的刁常宇在1999年便开始尝试文物数字化保护方面的技术研究，他所在的团队成功开发出许多文物保护典型技术。

在文物保护研究架构中，信息的采集是研究重心，旨在解决“如何将文物信息原真地‘搬进’计算机？如何将体量大的文物很细致地‘搬进’计算机？如何将具有高反光特性的文物‘搬进’计算机？”这三大问题。

高反光文物高光三维扫描设备解决了颜色偏差和常规三维扫描设备无法很好处理高光的问题，作为世界上第一个有效解决方案，团队通过微米级的可移动高光三维光度立体扫描系统，确定文物高光系数，使几百年历史的文物也能展现出原真色彩。

此外，浙江大学自主研发的壁画书画高保真数字化采集技术设备，是敦煌壁画能够变成图像的重要技术支持。20米长的敦煌莫高窟壁画，需要通过特殊的拼接算法，才能保持光线统一，然后经历三维模型到正射影像图再拼接，才能最终实现测绘级别的像素控制。

浙江大学文化遗产研究院从2001年成立至今，在职工程师已有30位，已完成133个数字化文物保护项目，积累了200TB的珍贵数据。2017年6月，石窟寺文物数字化保护国家文物局重点科研基地在浙江大学挂牌成立，“作为第一个该类研究机构，挂牌成立意味着要承担起解决更多国家文物保护领域重大战略需求的使命。”在进行数字化文物保护研究的同时，刁常宇所在团队作为国家文物局重点科研基地，已参与修订了多条国家数字化文物保护的验收标准。

典型学科交叉

技术创新与工匠精神并行

在用创新技术解决信息采集的问题方面，计算机科学与考古学交叉融合以及工匠精神的加入为文物数字化增添了人文温度。

云岗第12窟“积木式“原真复制项目让刁常宇记忆犹新。“其中最大的困难在于如何在偏差值一两个毫米之内，将3D打印出的石窟复原品一层层往上装。”刁常宇回忆，完成这座可移动石窟，仅乳白色磨具的3D打印就花费了长达13个月之久的时间。

原真复制同时也需要对色彩进行还原，为避免彩色3D打印机打出的塑料感，团队决定采用人工方式对石窟雕塑上色。在几百次的自动上色实验后，五位专业人员耗时八个月，完成了总计920平方米的石窟雕塑表面色彩还原工作。

文物数字化技术还承担着文化遗产传承教育推广的任务。刁常宇与哈佛大学合作，将这一技术带入VR埃及考古课程，浙江大学与哈佛大学的学生通过远程连线，齐聚在四千五百年前的狮身人面像面前。“在地球两端的学生，共同‘穿越’回到从前，这是一种非常有意思的教学模式的探索。”刁常宇如是说。

短短两小时，刁常宇通过丰富案例，结合亲身实践讲述了学科交叉、技术创新与工匠精神融合的文物数字化保护实践探索历程。

创意与艺术设计学院视传1803班的郎烁敏颇有体会：“通过文物数字化技术可以让我们有机会看到几百年前的文物完好的呈现到现在甚至未来，很难得给与我们这样宝贵的机会去了解历史，了解文化发展的历程，同时也从刁常宇老师的讲座中学到很多专业以外的知识。”

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“魏风堂堂”展览时间：11月30日前

文字 / 卢伊 代林茹

摄影 / 杨舒涵 费飞   

责任编辑 / 李冠琳 

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