日前,1∶1複製的雲岡石窟第12窟“音樂窟”在浙江大學藝術與考古博物館亮相,並通過線下、線上的方式開放參觀。這是全球首例可移動3D打印複製洞窟。
依託高精度數字化技術和3D打印技術,雲岡石窟在千里之外的浙江省杭州市邁出了“行走”世界的第一步。
三維重現
雲岡石窟位於山西省大同市城西,石窟依山開鑿。東西綿延約1公里。存有主要洞窟45個,大小窟龕252個,石雕造像5.9萬餘軀,為中國規模最大的古代石窟羣之一,距今已有1500餘年的歷史。
在雲岡石窟現存的45個主要洞窟中,第12窟又名“音樂窟”,開鑿於公元5世紀,前殿後室,入深14米,寬11米,高9米。巖壁上雕刻了豐富的天宮伎樂形象和中外樂器,是中國古代最早的“宮廷交響樂團”,在中國音樂舞蹈史上具有重要地位。
如何讓這處不可移動文物“行走”到更多地方,讓更多人得以觀摩品鑑?
2016年8月起,浙江大學文化遺產研究院與雲岡石窟研究院合作,對第12窟進行了高保真三維數字化數據採集。雲岡石窟研究院院長張焯對合作團隊提出了殷切希望:“讓雲岡石窟走出去,是我們多年的願望。一定要把效果做好,對文物負責。”
合作團隊經過多次實驗,最終決定採用由浙江大學研發的一套解決方案:三維掃描+三維打印。
前後歷時3個月,團隊對雲岡石窟第12窟進行了52站三維激光掃描,拍攝了5.568萬張照片,再經過攝影測量計算和人工交互三維處理,成功建立了第12窟的高保真彩色三維模型。
經過20台超大型工業級3D打印機24小時不停運行,歷時大約13個月,110塊模塊全部打印完成。在型準上,這項巨大體量的三維重現工程,誤差小於2毫米。
拼裝“石窟”
石窟不是一天建成的。
1500年前,假設每天有30名北魏工匠參與工程,他們需要用大約7年時間斬山、開窟、造像,最終完成雲岡第12窟的營建。
1500年後,今人如何再造一個雲岡石窟?
2020年初,5個工人僅用15天時間,就完成了複製版雲岡石窟第12窟在浙江大學的搭建工程。
科學家團隊把外圍長寬高約為14×12×8.3米的複製版雲岡第12窟,分割成了110塊拼裝模塊,每一塊的長、寬都在2×2米左右,重量約為50-70公斤,然後在展廳裏現場拼裝完成。
聽起來,搭建思路與積木玩具無異。
“玩具”,早已在展廳外圍的露天空間嚴陣以待:1月5日,8個12米長的標準集裝箱運到了浙江大學紫金港校區。3天后展廳就緒,筆者有幸見證了這場“大變形”的全過程--
和1500年前北魏開鑿石窟不同,再造石窟是一場“加法工程”:在桁架結構組裝完成後,“12窟”窟頂最高層的模塊就在地面上空被吊起,在低空完成拼裝後,再整體被吊到上空。就這樣一層一層地拼裝。
在浙江大學藝術與考古博物館此次正式拼裝前,這個過程曾有過兩次演練。“每個模塊都是浮動吊裝的,所以拼裝過程會微調每個模塊的位置。”承擔複製窟打印與拼裝工作的,是美科圖像(深圳)有限責任公司。工程師陳少康説,首次拼裝是最重要的工作,要讓拼裝接縫達到最優的效果,得慢慢調整相鄰模塊之間的相對位置,這個過程非常耗費時間和精力。“經過第一次拼裝測試後,相鄰模塊之間的位置就會確定下來,之後就可以根據留下來的標記,進行快速拼裝了。”
“彩妝在身”
當複製版雲岡石窟第12窟呈現在眼前時,筆者第一次清晰地看到了這個洞窟的全貌--大同市的雲岡石窟第12窟,正在經歷整修,已經多年沒有對外開放。而在浙江大學的複製版雲岡石窟第12窟,人們可以走進去慢慢觀賞。
這是一個前廊後室的佛殿窟,前室外壁為中國殿堂式石雕窟檐,觀眾甚至可以觸摸它們,只是手指所及的並不是武州山的砂岩。出於輕便、安全的考慮,3D打印的石窟是由高分子材料組成的,乳白色。
要知道,人的視覺系統極其敏感。那麼,複製版雲岡石窟第12窟的“砂岩”是怎麼騙過人眼的呢?原來,科學家團隊在高分子材料上,噴塗了一層專門調製的雲岡砂岩質感塗層,“石頭”就這麼製造出來了。
往裏走,整個洞窟是彩色的。
“音樂窟”是雲岡石窟中的五華洞之一,“華”就指色彩的保存,原窟裏現在可見的這一層顏色,源自清代的重妝--色彩厚重、富麗、鮮豔的顏料的成果。複製窟以還原這個歷史階段的色彩為準,由人工使用國畫顏料進行繪製。上色過程同時嚴格還原了石窟雕塑表面的現狀紋理、老化痕跡及人為刻畫留下的痕跡。
由於擁有了手工繪製的自由度,在考古學理念的指導下,繪製過程進行了一定程度的色彩復原嘗試--比如剔除了原洞窟因為煤灰沉積帶來的黯黑色調。今天能夠看到的複製版雲岡石窟第12窟,整體色調比實際洞窟明亮。
所有模塊在進場拼裝前都已經“彩妝在身”,複製窟的上色表面積約有920平方米,由7位專業人員耗時8個月繪製完成。
據悉,在杭州完成首展後,1∶1複製的這座“音樂窟”還將全球巡展。雲岡石窟研究院副院長盧繼文表示,雲岡石窟是中國和世界的文化瑰寶,“行走音樂窟”將上演一場中國與世界共享的、永不落幕的“音樂會”。