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天下大同 世界云冈

—纪念云冈石窟成功申报世界文化遗产20周年专题报道(七)
借助3D打印技术,云冈石窟第18窟在北京被成功复制
2018年9月至12月,云冈第18窟单人VR展示系统在美国石溪大学展出
宁波在洞窟中采集数据
数字技术介入古老的云冈石窟

  本报记者 冯 桢 梁有福

   “数字云冈”大发展

  申遗成功20年来,云冈数字化建设取得了从小到大、从弱到强的长足进展。前沿科技的强势介入,让古老的石窟在保护、维修、研究、展示和文旅开发等诸多方面实现了现实与虚拟的交融与穿越,并实现了数字化意义上的“永生”。

  云冈研究院数字化保护中心主任宁波告诉记者,“数字云冈”是以数字化为基础的信息化、智能化的统称,目标是要以科学记录、融合翻译、智慧发展为理念,实现文物信息永久保存、永续利用。“数字云冈”是系统工程、基础工程、提质工程,通过科学记录,助力各项工作的实际推进。

  资料显示,1933年,梁思成与营造学社同仁来云冈石窟游览考察,1939年至1944年,日本京都大学东方文化研究所的水野清一、长广敏雄在云冈石窟调查后,于1952出版了《云冈石窟——公元五世纪中国北部佛教石窟寺院的考古学调查报告》,首次对云冈进行了系统测绘。1978年至1984年,建设部综合勘察设计院采用近景摄影测量技术对部分洞窟进行采集。现代测绘技术在云冈首次应用,以平面图纸呈现三维世界。2003年,三维激光扫描技术在云冈尝试应用,2006年成功完成了云冈石窟1公里长的外立面扫描,获得了外立面厘米级点云,制作了云冈石窟外立面正射影像图,这是全国石窟第一张外立面正射影像图。2007年,山西省科技攻关计划“云冈石窟数字化工程示范研究(以第2窟为例)”拉开了云冈各个洞窟的数字化序幕,确立了以三维激光扫描技术为主的的数字化技术路线,数据精度达到毫米级。2008年,云冈数字化研究室成立。

  面对石窟不断风化的情况,数字化保护与石窟监测和实体保护一起守护珍贵遗产。自2012年5月起,该院持续在云冈开展了山西省文物保护科研课题——石质文物风化速度定量测定研究和国家重点研发项目——石窟文物本体风化病害评估系统及保护技术研究。在此期间,首次实现了石窟表面风化速率定量测量,获得了我省文物系统首个发明专利。在云冈石窟、龙门石窟、大足石刻和龙山石窟,开展了3年风化速度定量测量,获得了不同石质、不同环境下各个石窟的基本风化情况,有力支撑了国家《“十四五”石窟寺保护利用专项规划》的实施。

  2014年,成立云冈数字中心,创新了石窟寺考古线图的绘图方法,并已推广到龙门石窟、大足石刻等兄弟单位。2016年,与浙江大学、武汉大学、北京建筑大学共同成立“数字云冈联合实验室”。2016年,获得中国测绘科技进步一等奖。2017年,云冈第3窟西后室原比例3D打印窟落户青岛,标志着我国大型石质文物的数字化全系高保真记录已达到复原水平,被中央电视台新闻联播报道,并成为青岛市中小学生教育基地。2018年,云冈第18窟3D打印原大复制窟落户北京建筑大学大兴校区,成为云冈在京宣传窗口,首次实现户外3D打印窟。2019年9月,该院编写的《石窟寺文物三维激光扫描数字化采集规程》和《石窟寺文物摄影测量三维数字化采集规程》由省市场监督管理局发布实施,成为我省文物系统第1、2项地方标准。2019年,为“一带一路”峰会创作主题性雕塑“丝路光影”,服务国家战略。2020年9月,“中国石窟寺文物数字化保护研讨会暨云冈石窟行走世界发布会”在浙江大学召开,标志着云冈数字化工作实现了“由跟跑到并跑再到领跑”的跨越。2020年12月,数字云冈先进计算中心一期建成,峰值计算能力234Tflops,GPU(图形计算能力) 179Tflops,(万亿次每秒),目前在我省综合算力排名第4,是全国文物系统唯一的先进计算中心,为云冈数字化高质量发展奠定坚实算力基础。2020年12月至2021年4月,“大美之颂 云冈石窟的千年记忆与对话”展览在上海宝龙美术馆展出。2021年2月,云冈研究院数字化保护中心成立。2021年7月,云冈石窟典型洞窟数字化重建与三维信息系统构建项目通过验收,为山西省文物数字化保护项目开展起到了示范作用。采集数据量,15.1TB,与中等数字城市体量相当,精度达到8K以上。

  同时,“数字云冈”持续不断推进对外学术交流。2016年,承办云冈文化旅游品牌与数字化建设研讨会。2017年云冈研究院赴德国法兰克福参加Paperworld展会,“数字云冈”代表中国代表团与卡尔斯鲁厄大学就文物数字化保护做了学术交流。2018年云冈石窟在美国纽约石溪大学参加“数字视野下的佛教文化与艺术展览”,第18窟单人VR展示系统参展。这是“数字云冈”成果第一次在海外展出,也是未来开展海外巡展的一次积极尝试。2019年参加在意大利米兰举行的“世界复杂建筑的三维虚拟重构与可视化会议”发言交流。同年,牛津大学教授到访云冈石窟,同期与日本东京艺术大学也进行了学术交流。

  “数字云冈”建设成绩斐然,受到国内媒体的广泛关注。去年,省级以上媒体对“数字云冈”的报道就有中央电视台《创新进行时》——《“行走”的云冈石窟》、《今日中国》——《“数字云冈”让云冈石窟“永生”》、芒果台——《国宝皆可潮》,山西电视台经济与科技频道——《云冈石窟核心机房领跑全国文物系统》、《云冈数字化保护,如何让文物跑赢时间》,上海虹口——《复刻云冈石窟》、新华社——《云冈石窟的“青春合伙人”》、山西日报——《云冈石窟数字化保护需几步》。其中《国宝皆可潮》入选国家广播电视总局《2021年第一季度优秀网络视听品》和“弘扬社会主义核心价值观 共筑中国梦”主题原创网络视听节目征集推选和展播活动优秀节目名单。

  去年3月28日,云冈研究院召开“数字云冈”座谈会。云冈研究院党委书记张焯,云冈研究院院长杭侃,山西大同大学校长冯峰,山西省文物局科技处处长张晶晶,上海大学文化遗产基础研究院院长黄继忠,浙江大学文化遗产研究院副院长李志荣、刁常宇,浙江大学人工智能研究所副所长董亚波,武汉大学化学与分子科学学院童华教授,武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室黄先锋教授,北京建筑大学文化发展研究院副院长侯妙乐,清华大学深圳研究生院刘学平教授等参加。

  腾讯、华为、联想、曙光、知网、北京北建大科技园发展有限公司、浙江深大智能有限公司、杭州原数科技有限公司、武汉大势智慧科技有限公司等科技企业相关负责人参加会议。会议对“数字云冈”未来发展方向提出了具体要求和指导性建议。

  张焯介绍说,依托于先进计算中心的超强算力以及云冈云(私有云)和5G技术,“数字云冈”有能力支撑起加速采集的要求,2021至2025年实现云冈数字化全覆盖。张焯透露,未来,在“数字云冈”先进计算中心基础上,与石窟信息保全相关联,运用知识图谱、机器学习、人工智能,建设石窟资源平台、监测预警平台、虚拟修复平台,实现对专业用户的服务;通过云上云冈(公有云)推进智慧文旅融合,为公众用户提供满意的服务。“数字云冈”未来的构想是以算法算力强大数据应用,建设以时间轴为纽带的时空动态数据库,完整记录、真实复原、科学保护遗产瑰宝,最终希望建成国家级石窟寺区域保护研究中心。

  杭侃表示,云冈石窟是世界文化遗产,是北魏皇家艺术的典范,传承经典是我们共同的职责。经典无论在东方和西方都有根和魂,要让更多的人感受到云冈文化的魅力。所以云冈的数字化项目也要有与世界文化遗产相应的水平。他认为,现在数字技术迭代更新非常快,云冈现在建有先进计算中心,要尽量把先进的设备用好,让数据能够及时地转化,在保护和研究方面发挥数据应有的作用。同时将云冈数字化成果应用于公众,向大众传递千年文化成果和智慧,让人类文化遗产在数字时代永葆青春、大放光彩。

 
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~~~—纪念云冈石窟成功申报世界文化遗产20周年专题报道(七)
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