云冈石窟 迈出“行走”世界第一步

日前,1∶1复制的云冈石窟第12窟“音乐窟”在浙江大学艺术与考古博物馆亮相,并通过线下、线上的方式开放参观。这是全球首例可移动3D打印复制洞窟。

　　依托高精度数字化技术和3D打印技术,云冈石窟在千里之外的浙江省杭州市迈出了“行走”世界的第一步。

　　三维重现

　　云冈石窟位于山西省大同市城西,石窟依山开凿。东西绵延约1公里。存有主要洞窟45个,大小窟龛252个,石雕造像5.9万余躯,为中国规模最大的古代石窟群之一,距今已有1500余年的历史。

　　在云冈石窟现存的45个主要洞窟中,第12窟又名“音乐窟”,开凿于公元5世纪,前殿后室,入深14米,宽11米,高9米。岩壁上雕刻了丰富的天宫伎乐形象和中外乐器,是中国古代最早的“宫廷交响乐团”,在中国音乐舞蹈史上具有重要地位。

　　如何让这处不可移动文物“行走”到更多地方,让更多人得以观摩品鉴?

　　2016年8月起,浙江大学文化遗产研究院与云冈石窟研究院合作,对第12窟进行了高保真三维数字化数据采集。云冈石窟研究院院长张焯对合作团队提出了殷切希望:“让云冈石窟走出去,是我们多年的愿望。一定要把效果做好,对文物负责。”

　　合作团队经过多次实验,最终决定采用由浙江大学研发的一套解决方案:三维扫描+三维打印。

　　前后历时3个月,团队对云冈石窟第12窟进行了52站三维激光扫描,拍摄了5.568万张照片,再经过摄影测量计算和人工交互三维处理,成功建立了第12窟的高保真彩色三维模型。

　　经过20台超大型工业级3D打印机24小时不停运行,历时大约13个月,110块模块全部打印完成。在型准上,这项巨大体量的三维重现工程,误差小于2毫米。

　　拼装“石窟”

　　石窟不是一天建成的。

　　1500年前,假设每天有30名北魏工匠参与工程,他们需要用大约7年时间斩山、开窟、造像,最终完成云冈第12窟的营建。

　　1500年后,今人如何再造一个云冈石窟?

　　2020年初,5个工人仅用15天时间,就完成了复制版云冈石窟第12窟在浙江大学的搭建工程。

　　科学家团队把外围长宽高约为14×12×8.3米的复制版云冈第12窟,分割成了110块拼装模块,每一块的长、宽都在2×2米左右,重量约为50—70公斤,然后在展厅里现场拼装完成。

　　听起来,搭建思路与积木玩具无异。

　　“玩具”,早已在展厅外围的露天空间严阵以待:1月5日,8个12米长的标准集装箱运到了浙江大学紫金港校区。3天后展厅就绪,笔者有幸见证了这场“大变形”的全过程——

　　和1500年前北魏开凿石窟不同,再造石窟是一场“加法工程”:在桁架结构组装完成后,“12窟”窟顶最高层的模块就在地面上空被吊起,在低空完成拼装后,再整体被吊到上空。就这样一层一层地拼装。

　　在浙江大学艺术与考古博物馆此次正式拼装前,这个过程曾有过两次演练。“每个模块都是浮动吊装的,所以拼装过程会微调每个模块的位置。”承担复制窟打印与拼装工作的,是美科图像(深圳)有限责任公司。工程师陈少康说,首次拼装是最重要的工作,要让拼装接缝达到最优的效果,得慢慢调整相邻模块之间的相对位置,这个过程非常耗费时间和精力。“经过第一次拼装测试后,相邻模块之间的位置就会确定下来,之后就可以根据留下来的标记,进行快速拼装了。”

　　“彩妆在身”

　　当复制版云冈石窟第12窟呈现在眼前时,笔者第一次清晰地看到了这个洞窟的全貌——大同市的云冈石窟第12窟,正在经历整修,已经多年没有对外开放。而在浙江大学的复制版云冈石窟第12窟,人们可以走进去慢慢观赏。

　　这是一个前廊后室的佛殿窟,前室外壁为中国殿堂式石雕窟檐,观众甚至可以触摸它们,只是手指所及的并不是武州山的砂岩。出于轻便、安全的考虑,3D打印的石窟是由高分子材料组成的,乳白色。

　　要知道,人的视觉系统极其敏感。那么,复制版云冈石窟第12窟的“砂岩”是怎么骗过人眼的呢?原来,科学家团队在高分子材料上,喷涂了一层专门调制的云冈砂岩质感涂层,“石头”就这么制造出来了。

　　往里走,整个洞窟是彩色的。

　　“音乐窟”是云冈石窟中的五华洞之一,“华”就指色彩的保存,原窟里现在可见的这一层颜色,源自清代的重妆——色彩厚重、富丽、鲜艳的颜料的成果。复制窟以还原这个历史阶段的色彩为准,由人工使用国画颜料进行绘制。上色过程同时严格还原了石窟雕塑表面的现状纹理、老化痕迹及人为刻画留下的痕迹。

　　由于拥有了手工绘制的自由度,在考古学理念的指导下,绘制过程进行了一定程度的色彩复原尝试——比如剔除了原洞窟因为煤灰沉积带来的黯黑色调。今天能够看到的复制版云冈石窟第12窟,整体色调比实际洞窟明亮。

　　所有模块在进场拼装前都已经“彩妆在身”,复制窟的上色表面积约有920平方米,由7位专业人员耗时8个月绘制完成。

　　据悉,在杭州完成首展后,1∶1复制的这座“音乐窟”还将全球巡展。云冈石窟研究院副院长卢继文表示,云冈石窟是中国和世界的文化瑰宝,“行走音乐窟”将上演一场中国与世界共享的、永不落幕的“音乐会”。