云冈石窟展利用VR技术带给游客更真实的感受

来源:2021-01-13 16:42:19

相较于北方,福州的初冬“热”得很。

比气温更热的是在这个城市举办的一场为期4天的全国性文博盛会——第八届中国博物馆及相关产品与技术博览会(简称“博博会”)。

“博博会”是国内乃至亚洲范围内规模最大、专业性最强、影响最为广泛的大型国际性博物馆行业双年展会。本届“博博会”在福州海峡国际会展中心举办,共有613家博物馆及企业参展。其中,云冈石窟研究院下属的山西云冈数字科技有限公司以其国内领先的数字化研究成果,在这次展会上备受瞩目。当传统文化遗存遇到数字科技,会碰撞出怎样的火花?

云冈石窟展利用VR技术带给游客更真实的感受

【现场】七立佛和VR体验让人连连称奇

来到云冈石窟展区,首先映入眼帘的,是一组按原比例复制的云冈石窟第13窟南壁的七立佛造像。七尊佛一字排开,高3.2米、长9.1米,立佛站于莲花座上,褒衣博带,大小、服饰甚至连手势都基本一样,华伟壮观。这是云冈本次展览的重头戏,也是云冈石窟可移动原比例3D打印复制品的首次展出。

“这和我在云冈石窟景区看到佛造像简直是一模一样”“这是3D打印的吗?太神奇了”“快,帮我跟佛像合个影”……抚摸着砂岩质感的佛造像复制品,参观者纷纷表示不可思议。为了让大家更深刻地感受3D打印的神奇,现场还设置了3D打印笔DIY的互动体验,可以打印菩提树、小提琴、古建筑等,很多参观者上前体验,孩子们更是感兴趣,一张不大的桌子四周挤满了人。“这是一种叫做PLA的高分子材料,是一种环保型塑料,主要成分是淀粉。打印佛像用的就是这种材料。”云冈石窟的工作人员给大家讲解。孩子们玩得不亦乐乎,在欢快的氛围中上了一堂3D打印的手工课。

不过,要想打印大体量的佛像可不是这么简单。在数字化展示区,一位工作人员拿着一台手持扫描仪,向参观者展示三维激光扫描技术,一个高约40公分的佛头经过十几分钟的全方位扫描后,电脑上出现了一个清晰的佛头轮廓。这样就达到了快速建模的目的,然后再经过后期处理,就可以进行3D打印了。

云冈石窟研究院数字中心主任宁波表示,“云冈的数字化是从2003年开始的,从数据采集到数据存储再到使用,我们一直都在坚持不懈地探索。从技术角度来说,我们现在已经形成了一套成熟的体系,这次展会展示的,主要就是从工程到产品的转化成果。”

展区中另一个观众多的地方,是多人VR体验区。在这里,体验者可以在空中俯瞰云冈,然后镜头拉近,进入第18窟,再脚踩莲花,升至半空,身临其境,与大佛对话。这个场景1:1还原了第18窟内部场景,两侧的十大弟子、佛祖身披的千佛袈裟也得到了完全再现。

到底有多真实呢?来自贵州的马女士带着女儿来体验,但是她刚看了不到一分钟就摘下了眼镜,“那个效果太真实了,刚开始有很多俯瞰的镜头,因为我有恐高症,会觉得有点晕,但是孩子看得很开心。现在的技术真不错,可以近距离、全方位、多角度地参观云冈石窟,和平时在书上或电视上看到的感觉完全不同。以后肯定还要带孩子去大同云冈现场看!”据了解,云冈的这套多人VR系统最多可支持15个人同时体验,技术国内领先,是未来云冈石窟巡展的主要陈展手段之一。

“数字技术在文物保护领域的作用有很多,首先就是真正让文物‘活\\’起来,从洞窟复制3D打印到壁画的复制,我们不仅能给云冈做数字化,还能把其它地方的不可移动文物都转化成可移动的;第二就是记录,对不可移动文物来说,记录它们不同时期的状态,并不间断地保护性比对;第三是利用大数据来为文物保护、考古研究等服务,比如文物修复等。”宁波说。

【揭秘】每尊立佛由8块模块拼接而成

此次展出的“七立佛”等数字化高科技,有哪些不为人知的秘密呢?

“七立佛”是云冈石窟研究院下属的国家高新技术企业——山西云冈数字科技有限公司专为这次展览制作的,使用十多台打印机打印了将近45天,又经过一周的彩绘才最终完成。它的原型是位于云冈石窟第13窟明窗之间的一个大型屋形龛建筑,上面是中国特色的瓦顶建筑,下为七座高浮雕造像。“七佛题材在北魏时期非常流行,其实它最早是源于印度健陀罗艺术的一种表现形式,七佛代表的是过去六佛和释迦牟尼,这种形式代表的是一种传承关系,宣扬佛教的永久永生和历史,也方便于以后教化众生。”云冈石窟的工作人员介绍。

在复制方法上,“七立佛”采用全息数据的高保真采集和处理,高性能的复制材料具有耐潮湿、阻燃、防腐和防水等功能,同时还有砂质感,视觉上和石窟里的石质完全吻合。每尊立佛由8块约80立方厘米的模块拼接而成,每尊佛像是一个单独的可移动的整体,“非常方便运输和适应各种展示场景,你看,底部还装着轮子,推着就能走。这种技术让不可移动的文物活起来,走出去,可以让更多人了解云冈文化的博大精深。”

轻体壁画复制,是云冈石窟研究院的又一创新。大同阳高县云林寺的明代壁画久负盛名,北壁东西侧分上、中、下三层绘十佛、十菩萨和十大明王,并在壁面东西两侧上下绘四大菩萨、四藏王菩萨、九大罗汉及声闻,共同构成水陆法会的正位神祇,形成“主居正统”的独特布局。此次展览上,云冈方面专门复制了北壁东侧的壁画并在现场进行了大画面展示。记者在现场看到,壁画上层以蓝色作底其余为青绿色,绘有五佛、五菩萨、五大明王等,佛与菩萨间祥云环绕,明王背负火焰,勇猛跋扈。整个画面错落有致,繁而不乱,让人赏心悦目。

“云林寺以壁画、建筑、泥塑而著名,壁画真实地反映了当时阳高县佛教文化的兴盛程度,体现了明元时期水陆法会的真实现状,也是大同佛教发展兴盛的重要组成部分。”现场工作人员介绍,整幅壁画按原比例复制,通过专业的数字化采集,打印在一个长244厘米、宽122厘米的标准板材上,经过特殊的封装工艺处理,然后在板材表面制作出一层具有砂岩质感的涂层,“无论是从视觉还是触觉上,它都给人一种质感很强、即使在强光下也不会反光的效果。壁画复制中采用的所有基材均为阻燃材料,质感涂层和彩绘涂层具有防水耐磨等优点,整体使用寿命至少可达20年”。

【未来】利用数字化成果打造智能化景区

云冈石窟的数字化工作,这些年早已名声在外。近年来,通过与多家高校及科研院所长期研究与探索,云冈石窟研究院逐步形成了依托高精度测绘技术(三维激光扫描技术)、地理信息系统技术(GIS)、计算机科学与网络技术和高精度扫描技术等科技手段,永久地保存云冈石窟珍贵文物及历史档案的方法。2016年,云冈石窟研究院着重打造融保护、研究、管理、展示为一体的数字化平台“智慧云冈”,与数家高校和科研院所成立“数字云冈联合实验室”,取得的一系列成果,很快就走在全国前列。

去年12月16日,云冈石窟第3窟西后室原比例三维打印复制项目,在青岛文化传媒集团广场成功揭幕。复制的第3窟佛像高达10米,完全按照1:1的数据还原。这是世界上首次使用3D打印技术实现的大体量文物复制工程,开创了中国文化遗产数字化保护及传承利用的里程碑。

此后,云冈石窟研究院再出壮举。今年10月10日,云冈石窟研究院与浙江大学合作,利用3D打印技术复制出世界最大可移动的第12窟“音乐窟”,在深圳顺利通过专家验收。这座高9米、宽11米的大窟之所以“可移动”,是因为实现了积木式拆装,开创了大型文化展陈品快捷运输、安装的新途径,迈出了云冈石窟“行走”世界的第一步。

11月2日上午,又一重大成果出炉。由云冈石窟研究院和北京建筑大学共同组建团队,经过两年多的精细化打印,终于完成第18窟的复制工作。第18窟整体高度17米,是云冈石窟规模最大、工艺最复杂、艺术价值极高的一窟。这是一项极富挑战性的工程,但经过研究团队的不懈努力,再次取得成功。

如今,数字化建档及数字化保护对文物保护的作用越来越大。今年9月初,巴西博物馆遭遇一场突如其来的大火,馆内众多珍宝付之一炬。最近一个消息传来:利用之前用数字化技术储存的资料,巴西博物馆尝试复制部分文物。这是不幸中的万幸,如果这些文物没有用数字化技术进行过资料备份,复原重现绝无可能,文物数字化的重要作用可见一斑。

“在大型文物的3D打印上,我们已经向前走了一大步,接下来我们准备在全国进行数字化成果的巡展,然后再争取把展览办到国外,让更多的人领略灿烂的云冈文化。”云冈石窟研究院院长、云冈石窟景区管委会主任张焯对下一步云冈的数字化有着更多的设想,“我们还会在打印的精度、细节的表现等方面下更多的工夫。数字化发展到今天,应用的范围越来越广,下一步我们还将利用数字化成果,从多方面入手打造智能化景区,争取让游客看到一个不一样的云冈”。

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