数字技术让敦煌焕发"第二春天"

新华网甘肃频道 记者 王艳明 编辑：朱霞

    敦煌莫高窟集壁画、彩塑、建筑于一身，是世界现存规模最大、连续营造时间最长、内容最丰富的石窟长廊和佛教艺术殿堂。但受自然侵蚀和人为破坏影响，随着时间流失，包括壁画、彩塑和敦煌石室出土的文献在内，都出现了不同程度的衰变、劣化迹象，如何借助新的科技手段，保护和保存敦煌遗产，成了人们的共同心愿。

    目前，敦煌研究院等世界各地的文物保护、收藏单位正在联合打造一个"数字敦煌"，专家们称，这一技术将是实现敦煌遗产永久性无损保存的新手段，同时这一技术可以有效解决文物保护与利用间的矛盾，并与网络技术结合，使分散的敦煌珍宝实现"回归"梦想。

用数字技术"保存"敦煌

    已经有１６００多年历史的敦煌莫高窟，至今保存有洞窟７３５个，壁画４５００平方米，彩塑２０００多身，并有藏经洞出土的５００００多件文献、文物分散在世界各地。几十年来，敦煌研究院和分散在世界各地的敦煌文物收藏机构，不断将新技术和新成果引入敦煌遗产保护，使这一宏伟的人类文化遗产得以"延年益寿"，但随着时间流失，敦煌遗产各种衰老迹象已经十分明显。

   

在敦煌研究院的支持下，美国技术人员正在莫高窟进行壁画数字化拍摄

据不完全统计，在现存有壁画、彩塑的莫高窟492个洞窟中，曾经有一半以上的壁画和彩塑出现了起甲、空鼓、变色、酥碱、脱落等病害，为了抢救这些濒危的艺术珍宝，经过数十年的努力，敦煌研究院的保护人员目前已完成壁画修复3000平方米，并在壁画病害机理研究、保护加固材料和修复技术上积累了许多经验。但保护不等于永久保存，人们已经意识到，要使敦煌莫高窟"延年益寿"，让后来人看来同样精美的壁画、彩塑等敦煌遗产，必须引入先进科技将其采集和储存起来。

   "历史已经证明，传统的实地临摹在速度和质量上已经不能适应壁画保护和记录的需求，而简单的摄影和录像又难免发生失真等问题，而新的数字技术正好弥补这些缺陷，它的真实录入、易于传播和无损复制等特点，将是永久性完整保存珍贵文物信息的最佳手段。"长期从事数字敦煌开发的敦煌研究院保护所副研究馆员刘刚说。

    从上世纪90年代起，敦煌研究院与国内外科研机构合作，开始了"数字敦煌"的探索和研究，目前他们在文物图像采集与保存、文物历史复原、洞窟虚拟模拟、壁画图案创作等方面已经取得并掌握一套成熟的技术和经验，特别是与浙江大学人工智能研究所联合进行的《多媒体与智能技术集成及艺术复原》项目及与美国美国梅隆基金会、美国西北大学共同开展的《数字化敦煌合作研究》项目，备受世人关注。
敦煌研究院副院长李最雄说，从目前的技术发展和应用研究看，数字技术无疑是永久性无损害保护敦煌遗产的最佳手段，经过多年的保护研究和国内、国际合作，敦煌研究院已经基本具备了"数字敦煌"开发的人才和技术条件。

    １９９８年，敦煌研究院与美国梅隆基金会合作，正式开始了敦煌莫高窟的数字化拍摄。这种采用最先进数字技术拍摄的图像，不但逼真、清晰、质量高，而且抓住了石窟艺术中的许多精妙细节，包括在自然光中看不清楚的部分以及被背屏和中心柱等阻碍视线的建筑所遮挡的壁画。在研究人员的努力下，目前已经完成莫高窟２２个洞窟的测量、拍摄和编目工作。

用数字技术"再造"莫高窟

    同其它文化遗产一样，保护与利用的矛盾一直困挠着敦煌莫高窟保护，专家们认为，游客的逐年增多已经成为自然侵蚀之外莫高窟保护的第二大"敌人"。如何选择一种方式，既能满足游客的观览需要，又能减少人为因素对文物造成的破坏，成了敦煌保护者的共同心愿。

    敦煌莫高窟正式对外开放始于1979年，20多年来，先后有80多个国家和地区的近400万人次的游客参观的莫高窟。近年来，莫高窟旅游人数明显呈上升趋势，而且主要集中在5－10月，每年游客接待量已超过30万人次，预计未来5-10年内，到敦煌莫高窟旅游的人数还会迅速增加，每年将达到50万人次。

    李最雄说，游人过多地进入洞窟参观，极易引起洞窟内温度、相对湿度、墙体表面温湿度及窟内二氧化碳浓度的变化，由于莫高窟大多数开放洞窟空间狭小，内外自然空气交换差，当游人呼出的二氧化碳和水汽达到一定浓度时，不但会使壁画产生酥碱，也可能会引起壁画颜料变色。

    为了合理利用莫高窟文物资源，减少人为因素对文物造成的潜在破坏，从上世纪80年代起，敦煌研究院就与国内外机构合作，对莫高窟的地质环境、气象环境、特别是洞窟小环境进行监测，在莫高窟窟顶设置了窟区环境监测站，并为开放洞窟安装了温湿度自动监测探头。

    与此同时，敦煌研究院对日益增多的游客开始实施干预。先是2000年，对游客实行了窟内分流，将开放的50个洞窟划分为8条参观路线。紧接着又启动了游客参观预约制，并开展了"窟游客承载量"综合研究。

    专家们认为，这些措施和研究项目的开展一定程度了缓解了保护压力，但并未从根本上解决保护与利用间的矛盾。基于这些原因，利用数字技术和虚拟漫游"再造"莫高窟的计划应运而生。在与国内外机构的合作下，通过数年努力，目前敦煌研究院已经完成42个洞窟的计算机虚拟漫游试验。

    刘刚说，在正在打造的莫高窟虚拟漫游系统中在该系统中，石窟外景采用了系列照片，支持外景环视和贯穿式漫游，弥补了传统跳跃式漫游的不足；洞窟漫游模型采用混合三维和二维建模技术，图像更逼真，自由度、真实感大大提高；石窟建筑结构采用三维建模方法，并将

中美两国的科研人员交流数字技术

壁画进行纹理贴图，立体感更强。

    与传统的洞窟实地观览不同的是，在莫高窟虚拟漫游系统中，将来游人既可以欣赏到莫高窟的石窟外景、洞窟建筑结构，又能跟随电子向导进入洞窟内部，身临其境地欣赏精美的壁画和彩塑，同时通过演示厅的多媒体节目展播，还可以更多、更为详细地了解敦煌的历史和文化。

    专家们认为，这一计划的实现将是解决保护与利用矛盾的最佳方式，既减少游客进洞的机率，又能为他们提供更为丰富的旅游服务。 为了将已经取得的技术和科研成果用于敦煌遗产保护，目前敦煌研究院正在向国家申请一个上亿资金《敦煌莫高窟保护利用设施》项目，该项目中就有一宏伟的数字中心建设计划，数字中心建成后，人们就可以实现不进入洞窟同样能观览精美壁画和彩塑，同样能感受令人心醉的敦煌文化的梦想，甚至可以足不出户，通过网络实现与敦煌艺术的对接。

用数字技术"整合"敦煌遗产

    历史原因使敦煌宝藏发现后不久就经历了"骨肉分家"的命运，数年前，中国的文物保护者曾呼吁国际社会，让敦煌遗产回归敦煌，但这一梦想至今停留在口头上，而"数字敦煌"的打造，让人们从行动上看到实现敦煌遗产"整合"的希望。

    目前除中国、英国、法国、俄罗斯等主要的敦煌文献收藏国家外，印度、日本、韩国、芬兰等国家的收藏机构都保存有数量不等的敦煌文献。从1900年敦煌藏经洞发现至今，100年已经过去了，由于各国重视和保护工作不够，截至目前，全球范围内敦煌遗书的整理和刊布工作还没有完成，甚至没有一个学者目睹过全部的敦煌文献。与此同时，由于各国收藏和保护机构条件的差异，再加上敦煌文物本身的脆弱性，许多敦煌文献已经出现了劣化迹象。

    专家认为，通过数字技术将敦煌遗书加工成电子文献，既可以实现这一遗产的永久无损保存，又可以借助互联网络实现对敦煌遗产整合的梦想，同时，这一技术还可以让敦煌资料效益的最大化，发挥纸质载体难以达到的效果，让世界范围内的学者更加充分地进行敦煌学研究。

   

专家们正在参观“虚拟洞窟”演示

目前，除敦煌研究院之外，中国国家图书馆、大英图书馆、法国国家图书馆、俄罗斯科学院东方研究所、美国梅隆基金会等分散在世界各地的１０多个敦煌文物、文献收藏单位以及热衷敦煌文化保护的组织团体都已经参与这一宏伟的"数字敦煌"建设，其中最引人瞩目的是《国际敦煌项目》和《梅隆国际敦煌档案》两个国际项目。

    《国际敦煌项目》启动于１９９４年，发起单位有法国国家图书馆、大英图书馆、俄罗斯科学院东方研究所、中国国家图书馆等，项目秘书处设在大英图书馆，主要目标是建立一个虚拟的敦煌藏经洞，让全世界的研究人员能够从电脑上免费得到这些分散在世界各地的文物资料。目前该项目已输入敦煌影像资料１０万多拍、目录信息２万余条，除英国和中国之外，俄罗斯、日本等国的敦煌文献收藏机构正在建设相应的《国际敦煌项目》办公室。

    中国国家图书馆善本特藏部敦煌吐鲁番资料研究中心副研究员林世田说，在《国际敦煌学项目》中，专门设计的四维数据库是用最精密的数码扫描设备制成的高清晰图像，它展示了写卷的全部内容――正面、背面，甚至没有文字的地方，当文献通过电脑放大之后，过去在放大镜下不易观察的细微内容，如字的细部、墨的层次、纸张的纤维等，都可能借助新的技术而迎刃而解。

    《梅隆国际敦煌档案》启动于１９９８年，该项目经敦煌研究院和国外一些敦煌资料收藏单位授权，由美国梅隆基金会负责实施，主要目标是虚拟地重新将曾经是敦煌的，而现今却分散在世界各地博物馆和图书馆中的大量书画、文书和经卷与敦煌壁画联系在一起。目前美国梅隆基金会正在和敦煌研究院合作进行洞窟数字化拍摄。
    敦煌研究院院长樊锦诗说，通过正在建设的《梅隆国际敦煌档案》，将来学者们可以寻找和检索到各类资料，并得到一幅图像的具体信息，如年代、定名、修复程度、现状和制作材料等，另外，在电脑屏幕上，学者们可以同时对分散在世界各地的敦煌图像进行比较研究，特别对同一个主题的图像的不同表达方式进行详细比较，这是其它方法很难做到的。

    全面实现敦煌文物数字化，非一朝一夕之功，需要时间、资金和国际间的长期合作，但从目前发展形势看，已经呈现出良好态势，无论专家、学者还是普通游客，人们都期待，数字技术能为敦煌遗产真正带来"第二春天"。（完）

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