前面,我們專門報道過莫高窟的數字化之路(http://www.axyo.cn/topic/2015/mgk/1/index.htm),其實發展旅游與文物古跡保護并不沖突,關鍵在于科技的應用,數字展示能夠很好的解決這一問題。那么同樣作為中國四大石窟之一的云岡石窟是否也做了同樣的保護措施呢,今天我們來一起了解云岡石窟的數字化建設之路

　　近年來，云岡石窟研究院通過與國內高校院所長期合作，逐步形成了依托高精度測繪技術（三維激光掃描技術）、地理信息系統技術（GIS）、計算機科學與網絡技術等數字化手段，永久地保存珍貴文物及歷史檔案的方法。在此基礎將數字化技術應用于各項管理中，極大地提升了文化遺產地的研究、保護、宣傳和服務水平。
　　一、科學記錄
　　云岡石窟是中華民族和全人類共同擁有的不可再生的珍貴遺產。盡管采取了許多保護措施，但石窟逐漸風化的趨勢是不可逆的，對石窟的記錄就顯得尤為重要。針對云岡石窟高浮雕、圓雕難以測繪的特點，我院走過了一條從手工測繪到近景攝影測量、三維激光掃描測繪的數字化記錄探索之路。
　　1.手工測繪
　　1939年至1944年，日本京都大學水野清一、長廣敏雄等在云岡石窟考察，對石窟進行了較為系統的手工測繪，并將得到的圖件122幅，發表于《云岡石窟——公元五世紀中國北部佛教石窟寺院的考古調查報告》。（圖1）傳統測繪方法是用繪畫方法將極為復雜的石窟壁面通過各種線條表現出來。這種通過二維線條來表達三維壁面的方法，首先導致了信息的大量丟失，其次繪圖者的主觀意識和繪圖技法對圖紙精度影響非常大，存在著明顯的缺點。
　　2.近景攝影測量
　　1986~1988年和1994年，云岡石窟研究院與國家建設部城市綜合遙感與制圖中心合作，運用當時最先進的近景攝影測量技術，先后繪制第5、6窟，第12窟，第20窟和第1、2窟，第3窟，第4窟等洞窟的實測圖87張，其中1986年完成的部分測繪圖，先后發表于《中國石窟•云岡石窟》和申報世界遺產文本《云岡石窟》中。（圖2）雖然近景攝影測繪能夠滿足石窟寺的準確測繪記錄的要求，但由于其最終的圖件形式為線描圖，還是無法全面地記錄石窟信息。不過，近景攝影測量技術的使用，標志著云岡石窟的數字化記錄時代開始。
　　3.三維激光掃描測繪
　　2003年起，云岡石窟研究院與多家科研院校合作，開始嘗試三維激光掃描技術的應用。三維激光掃描技術是上世紀九十年代中期開始出現的一項高新技術，它通過高速激光掃描測量的方法，以“點云”的形式獲取物體或地形表面的陣列式幾何圖像數據，可以快速、大量的采集空間點位信息，為建立物體的三維影像模型提供了一種全新的技術手段。它可以深入到任何復雜的現場環境中進行掃描操作，并直接將各種實體的三維數據完整的采集到電腦中，進而快速重構出目標的三維模型及線、面、體、空間等各種制圖數據。
　　2005年，云岡石窟研究院與北京建筑大學合作，采用地面三維激光掃描技術對云岡石窟東西長近1公里、高20多米的外立面進行測繪。通過近1個月的掃描測繪，共獲取原始點云數據17.6G，首次制作了云岡石窟外立面完整點云數據及正射影像圖各一套。
　　云岡石窟外立面正射影像圖，準確描述了云岡石窟外立面的具體尺寸、洞窟布局及其相互關系、洞窟外部形態和石窟群整體形象。對于我們準確掌握和認識石窟，繼而保護石窟具有重要意義。當然它在考古學上的價值也是值得肯定的，在此圖基礎上繪制的云岡石窟立面實測線圖，彌補了云岡石窟長久以來沒有全景正射實測線圖的缺憾。（圖3）
　　近年來，云岡石窟研究院還先后完成了第1至4、9至13窟、云岡上堡的數字化記錄，并建立了可調整視角、可量測、毫米級精度的洞窟點云數據檔案。根據點云數據制作了大量的正射影像圖、剖面圖、等值線圖等一系列數字檔案。（圖4）
　　4.資料檔案的數字化
　　通過技術手段對研究院收藏的大量珍貴書籍、歷史檔案、照片和錄像等資料進行數字化處理，現已完成多部學術專著、維修資料、老照片及反轉片的數字化，使這些珍貴資料得以永久保存。今年又對新拍攝的20余萬張洞窟數碼照片進行了科學分類和存儲。隨著更多洞窟數字化記錄工作的開展，這些成果將逐步形成體系完整、內容充實的“云岡石窟資源數據庫”，為云岡石窟今后的研究、保護及文化產業的發展奠定堅實的基礎。
　　二、融合翻譯
　　文物數字化的目的是利用各種數字化技術，更加全面、準確的認知文物，通過多學科的交叉融合將文物的內涵信息翻譯出來，從各個方面推動文物事業的發展。
　　1.考古研究
　　考古研究以正射影像圖、剖圖、線圖為主，由于正射影像圖、剖圖等圖件具有毫米級精度、可量測的特性，極大提高了考古研究人員對石窟的認識。（圖5）
　　在正射影像圖的基礎上，經過一系列加工處理，即可得到代替傳統拓片的“數字拓片”。盡管缺少了墨拓圖像的藝術韻味，但圖像表現更加完整、細致、準確。最重要的是，完全去除了墨拓作業對石雕藝術的直接損害。（圖6）
在考古線圖繪制方面，我們徹底摒棄了以往硫酸紙+燈箱的模式，采用了正射影像圖+顯示器繪圖儀的方法，具有矢量化、高效準確、線條流暢、便于修改的特性。（圖7）
　　2.科技保護
　　正射影像圖、剖圖等數字化圖件對文物保護的設計、施工都具有重要的意義。例如，五華洞危巖體加固工程、窟檐工程都曾依據云岡石窟外立面正射影像圖。（圖8）此外，還通過建模分析的方法，對洞窟穩定性進行分析，從而達到預防性保護的目的。
　　3.展示開放
　　2010年上線的云岡石窟官網（www.yungang.org）旅游版就采用了正射影像圖與動漫風格相結合的方式，生動形象、全面系統地向廣大訪問者介紹景區動態、研究成果、遺產保護等相關信息，以及大同市及周邊景點特色、路線等旅游信息，官網設置了中、英、日文多國語言頁面板塊，方便國內外游客更便捷地了解云岡石窟。（圖9）
　　而登錄云岡石窟全景網絡博物館（baike.baidu.com/museum/yungang），即可清晰欣賞到一尊尊壯麗恢弘、精美絕倫的佛像。參觀者不僅可以隨意選擇觀看的先后順序，還可通過前后左右、放大縮小等自主控制，調整視角，全方位多角度的觀賞石窟造像。2013年8月18日，經中央電視臺“朝聞天下”欄目報道后，更是廣為傳播，大受好評。（圖10）
　　除虛擬展示外，還計劃通過3D打印技術1:1復制第3窟、第12窟。完成后的復制洞窟將與云岡出土文物、精美照片和美術品一同成為云岡石窟藝術巡展的重要內容，對宣傳云岡石窟、擴大山西影響都將起到重要作用。（圖11）
　　4.科學研究
　　2012年以來，云岡石窟研究院成立了“云岡數字中心”，與大同市勘察測繪院共同投資300余萬元購置了系列化數字技術設備，組建了一支20多人的專業技術隊伍。2014年6月，與浙江大學合作共建的“文物數字化研究中心”掛牌成立。憑借在石窟寺與雕塑類文物數字化實踐與經驗，積極開展數字化科研活動。先后與北京建筑大學合作開展了山西省科技攻關項目——“云岡石窟數字化工程示范研究”，山西省文物保護科學和技術研究課題——“石質文物風化速度定量測定研究”；與浙江大學、北京建筑大學、天津測繪院和大同測繪院合作開展了山西省文物標準委員會項目——“石窟寺與雕塑類文物三維數字化標準”與“基于三維激光掃描技術的砂巖質文物表面風化速度定量表述方法”的制定等科研項目。
　　三、智慧發展
　　在大數據、云計算、物聯網、移動終端相互融合的時代，云岡石窟正著重打造融保護、研究、管理、展示為一體的數字化平臺——“智慧云岡”。
　　未來，游客在景區用手機、平板電腦等移動終端，即可享受預約購票、語音講解、瀏覽洞窟高處造像細節等服務；研究人員可以在辦公室里，查詢特定造像的位置、尺寸、相關文獻等信息，提高研究效率；管理人員則可隨時了解洞窟溫濕度、游客密度等情況。數字化技術作為基礎技術支持，必將更全面高效地推進云岡石窟的管理、保護、研究和開放。

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