「敦,大也;煌,盛也。」 敦煌莫高窟始建於前秦建元二年(公元366年),歷經十個朝代1600多年的營建,是全世界僅有的兩個符合世界文化遺產全部六項標準的遺產點。敦煌石窟是中國古代文明的一個璀璨的藝術寶庫,也是古代絲綢之路上曾經發生過的不同文明之間對話和交流的重要見證;敦煌壁畫其高超的藝術水平、廣泛的取材範圍、大氣磅礴的內容構思、濃烈而又瑰麗的色彩形成了自身獨特的藝術風格,成為了當之無愧的「牆壁上的圖書館」。
著名作家餘秋雨更是在《文化苦旅》中寫道:「看莫高窟,不是看死了一千年的標本,而是看活了一千年的生命。」誠然,敦煌莫高窟文物具有極強的藝術張力和渲染力,在全世界範圍內都是獨樹一幟的藝術瑰寶,而數位化更加透徹展現其獨特的藝術價值和魅力,也讓這歷經千年的生命力越發的鮮活而生動。
在文化科技深度融合時代,文化和科技正在彼此潛移默化地相互滲透,科學發明和創造融入文化藝術的想像和情感,藝術創造及美的探索又滲入科學技術的理性,文化與科技正日趨走向深度融合。文化科技融合不是簡單地相加,而是有機地整合。
隨著科技日新月異的發展,文化與科技融合成為一種新型業態,一些文化與科技融合的產物也應運而生,採用數字攝影、三維信息獲取、虛擬實境、多媒體與網絡等信息技術,將與文化遺產相關的文字、圖像、聲音、視頻及三維數據信息數位化,可以永久性地保存,使公眾最大限度地、公平地享有文化遺產。敦煌莫高窟的數位化,首先是為了搶救敦煌石窟珍貴的文物信息,使之得以永久真實地保存,為敦煌學研究提供準確詳細的信息資料,並可製作虛擬洞窟供遊客欣賞參觀,為緩解石窟開放的壓力、保護壁畫提供技術保障,同時,敦煌學數位化代表了數位化時代敦煌學發展的新趨勢。
敦煌莫高窟現存洞窟735個,其中保存有建築、雕塑、壁畫的洞窟492個,壁畫45000平方米,彩塑2400餘身。由於窟內的彩塑和壁畫都是由泥土、木材、麥草等材料製成,隨著時間的推移和參觀遊客的增多,莫高窟文物的保護面臨巨大壓力。為應對莫高窟不可逆轉的衰退,早在20世紀80年代末,敦煌研究院就開始提出「數字敦煌」構想,通俗的解釋就是「給佛拍照」,即利用計算機技術和數字圖像技術,實現敦煌石窟文物的永久保存、永續利用,並率先在國內文博界開展文物數位化工作。
2016年5月1日,「數字敦煌」資源庫上線,「數字敦煌」是一項敦煌保護的虛擬工程,該工程包括虛擬實境、增強現實和交互現實3個部分,使敦煌瑰寶數位化,打破時間、空間限制,滿足人們遊覽、欣賞、研究等需求。通過「數字敦煌」,全球各地的網友都可登錄360 °欣賞石窟內部跨越了北魏、西魏、北周、隋、唐等10個朝代的30 個洞窟壁畫的高清數字圖像以及有關壁畫的文字介紹,並可以進行虛擬漫遊體驗。
2017年9月20日,「數字敦煌」資源庫英文版正式開通。截至目前,「數字敦煌」資源網的全球訪問量已達千萬人次。此外,通過採用8K高解析度技術拍攝,球幕電影《夢幻佛宮》帶來的是「人在畫中遊」的神奇體驗。厚重的歷史,靜態的壁畫,一下子都「活」了起來。
經過30年的不斷實踐,敦煌研究院形成了一套科學的敦煌壁畫數位化工作規範,制定了文物數位化保護標準體系,截至2020年共採集高精度洞窟數據220個,洞窟整窟圖像加工156個,洞窟空間結構重建143個,彩塑三維重建45身,大遺址三維重建7處,石窟全景漫遊節目製作210個洞窟,檔案底片數位化50000餘張,文物數位化數據總量超過300TB。
▷第一步是數位化方案設計,對數位化洞窟進行內容、相關資料調查,測量和計算壁畫面積、尺寸、空間距離,記錄洞窟現狀,制定數位化方案指導數位化工程實施。
▷第二步是圖像採集,鋪設軌道,設計燈光,色彩管理,利用自主研發反光箱對採集對象進行正攝影像散點拍攝,並在採集過程中實時檢查圖像質量。75DPI解析度可以滿足對於文物的基本資料存儲,但若實現數位化需要達到300DPI。從75DPI提升到300DPI是什麼概念?以1平方米壁畫為例,用75DPI解析度拍攝只要兩張,用300DPI拍攝的話要60~70張,拍攝和後期圖像拼接的工作量大幅度增加,同時數據的採集量和存儲量也大幅增加。
工作人員對圖像進行數據採集
▷第三步是圖像加工,對原始圖像進行預處理設置,然後對圖像進行加工處理形成以單個壁畫為單位的融合圖像,最後通過獲取到的洞窟三維點雲數據生成的強度影像圖,利用定位與糾正得到形變在毫米級別的高精度圖像。
壁畫實際尺寸5m×3.3m(約1000張照片拼接300DPI)
▷第四步是數據存儲,將採集原始圖像、圖像處理過程文件和最終文件按照檔案存儲要求存儲在伺服器制定位置,並將數據驗證貫穿始末,保證數據檔案完整性。為此,敦煌研究院配置了華為OceanStor海量存儲,基於其高擴展和高可靠能力,實現對海量文物數據持久穩定的保存。
此外,遺址建築的三維重建技術、基於結構光的三維彩塑重建技術、3D列印技術、VR虛擬漫遊技術等數位技術的應用在構建數字敦煌中發揮了關鍵作用,在大幅提升觀眾感觀體驗的同時,也無不體現數據對於點亮數字文明的價值。
在2020年12月29日舉辦的「全球數據存儲教授論壇」中,敦煌研究院副院長蘇伯民在《敦煌石窟科技保護與成果應用》的報告中介紹道:
在數字敦煌項目中,利用計算機技術和數字圖像技術,實現敦煌石窟文物的永久保存、永續利用,打破時間、空間限制,滿足人們遊覽、欣賞、研究等需求。將來會建設敦煌數字博物館,用多種呈現方式來表現敦煌的藝術,這些都需要底層數據很好的支持。從2019年開始,敦煌研究院與華為等多個高科技企業的合作,在文物的信息化建設、敦煌文物數字資源的多樣化展示方式的研究,以及智慧導覽與服務等方面持續努力,探索出一條文化與科技深度融合之路。
從文物保護到展示呈現,再到藝術創新,對符號的提取和轉譯、對內容的闡釋與傳播、對時空的融合與再造,已成為當今敦煌研究人員藉助科技手段進行文化弘揚與創新的重要路徑。華為OceanStor存儲也將在數字敦煌的持續創新中,用最好的數據存儲技術釋放數據價值,為數字敦煌展現勃勃生機、點亮數字文明不懈努力。
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