科技助力莫高窟“永不老”。

小夏 娱乐 更新 2024-02-06

保护工作不仅要关注莫高窟文物的本体论,更要注重探索文物形成的机理。

一幅完整壁画的数字化需要数千张照片**。 拼接比较复杂,股线必须“无缝”。 近年来,随着三维激光扫描技术的发展和应用,洞穴数据采集的准确性和效率有了很大的提高。

6500余件莫高窟等石窟遗址高清数字档案和敦煌经窟文献向世界开放。

文本 |《瞭望》新闻周刊记者宋长青、任彦欣、张玉杰

在敦煌莫高窟正在保护和整修的55窟,文保工作者整理收集到的数据(摄于2023年8月3日) 摄 李鹤 本刊。

任何去过莫高窟的人都会惊叹于它的精致。

敦煌莫高窟发掘于公元366年,历经十朝建造,历经1000多年。 不仅 4洞内出土壁画5万多平方米,文物6万余件。 1987年,敦煌莫高窟被联合国教科文组织世界遗产委员会批准列入《世界文化遗产名录》。

历经千年,置身于沙漠之中,这颗人类文明的宝藏,必然会面临风雨的侵蚀。 如何更好地保护和传承经得起岁月沧桑的文化遗产,是全人类共同面临的问题。

20世纪40年代以来,一代又一代的莫高窟人不断接力,试图用科研的力量帮助千年莫高窟“打转时间”。

从防风防沙到病因分析,从被动救援防护到主动预防防护,敦煌院院探索了一套较为完善的科学防护体系。 目前,相关技术已应用于全国20多个省、自治区、直辖市的500多个国家重点文物保护项目。

同时,文物数字技术,让莫高窟古壁画走出昏暗的洞窟,走出沙漠戈壁,实现全球共享、永久保存和可持续利用。

保留莫高窟

敦煌莫高窟素有“沙漠艺术殿堂”之称,东临三尾山,西临明沙山,置身于沙漠的怀抱之中。

一年中有一半以上的时间都是刮风的。 当场升起的沙子落在莫高窟的顶部,堆积在栈道上,也会进入洞窟,污染和磨蚀的壁画和彩绘雕塑。

沙害控制最早始于上世纪40年代。 清理洞区沙子是常树红等第一代莫高窟文物保护人员的日常工作之一,每年清除沙子3000至4000立方米。 通过修建挡沙墙、开挖沙沟、竖设防沙栅栏,开始探索可行的防沙措施,为莫高窟防沙打下坚实的基础。

20世纪80年代末,莫高窟风沙灾害防治进入科研防控阶段。 研究人员在洞顶安装了全自动气象站,开始长时间监测莫高窟地区的环境,特别是风况,找出沙子的物质和迁移特性,总结出戈壁风和沙子在洞顶的运动规律, 从人工除砂转向科学控制。

2008年启动敦煌莫高窟保护利用工程,其中投资1381万元的莫高窟崖顶防沙工程有效缓解了莫高窟的侵蚀。 在这个综合防护体系中,114万平方米的草格栅沙障和119万平方米的砾石砂压实解决了原位砂的问题,10万平方米的防风固砂植林,6000米高的垂直尼龙网围栏形成了最后的防护。 该项目于2011年完成。

监测数据显示,项目实施后,每年进入莫高窟的泥沙量较实施前减少了85%。

一年四季不再“下沙”的莫高窟,面貌一变,绿化面积由最初的小面积逐渐向北延伸。 盛夏时节,窑洞区前的森林郁郁葱葱。

游客人数逐年增加,给莫高窟文物保护带来了新的问题。

在敦煌研究院敦煌石窟监测中心,每个开放洞穴的温度、湿度、二氧化碳浓度、客流量等数据都显示在整面墙的大屏幕上,甚至几百公里内的降雨、洪水、沙况也在大屏幕上实时更新。

该预防性防护监测预警系统依托放置在洞区内的600多个不同类型的传感器,实现对莫高窟总体环境、洞窟微环境、文物本体、崖体、展览、游客承载能力等数据的实时采集和互动分析。 它为预防性保护提供可靠的数据支持,同时提供潜在风险的及时预警。

如果通过系统发现洞内相对湿度、二氧化碳等监测数据超过警戒值,洞内将进行封闭自然通风,最大程度保证文物安全。 敦煌书院图书馆馆长助理柴鹏飞说。

保护工作不仅要关注莫高窟文物的本体论,更要注重探索文物形成的机理。

2020年底,经过多年建设,国家古壁画和土文物保护工程技术研究中心在敦煌投入运营。 “简而言之,多场耦合是同时模拟许多不同的环境条件。 敦煌研究院副院长郭庆林说。

在实验室中,放置了重达数吨的大型土制样品。 工作人员操作设备,实验库内可模拟风、雨、雪、日晒等各种气象条件。 在试样中间层铺设一系列温度和含水率传感器,监测温度和降雨变化对试样劣化的影响,以揭示土体表面风化病害的发展机制。

据介绍,多场耦合实验室具有时间可控、变量可控、条件可重复、模型试验全尺寸等优点。 文物保护人员可以通过实验研究揭示疾病的发展机制,进而验证保护加固技术,从而采取相应的保护措施。 多领域耦合实验室的研究成果也将投入到全国不同环境下的文物保护与应用中。

重建莫高窟

在彩色雕塑和壁画的数字化保存探索中,莫高窟走在了前列。

上世纪80年代,敦煌研究院文物工作者看到了莫高窟侵蚀前后的比较,意识到了数字化保存的必要性。

上世纪80年代末,敦煌研究院首次尝试利用计算机数字化技术,将敦煌壁画、彩雕等珍贵资料永久保存。 文物工作者进入洞穴,在壁画前架起了相机。 最初,他们使用柯达胶卷拍照,清洗,然后用高保真数码相机拍摄,然后使用计算机技术进行拼接和修复。 从构思到实际的高保真数字档案花了 20 年时间。

由于石窟结构和布局的特殊性,以及必须遵守许多文物保护原则,敦煌文物的数字化过程复杂。 在图像收集过程中,工作人员小心翼翼地在洞穴狭窄的空间周围移动,以确保壁画不会受到伤害; 进入洞穴后,需要不断测量光线,以避免最终图像中的阴影; 必须采用恒温冷光源,尽量减少对文物......的影响

收藏完成后,**拼接将恢复为高保真壁画图。 拼接误差应控制在毫米级,发丝应“无缝”。

一幅十几平米的壁画,需要拍摄上千张照片**。 数字生成的墙壁拼接在一起,大小是原始墙壁的四倍,使其在屏幕上比在洞穴中清晰得多。 敦煌研究院文物数字化研究所所长余天秀说。

近年来,随着三维激光扫描技术的发展和应用,洞穴数据采集的准确性和效率有了很大的提高。 图像精度从75 dpi提高到300 dpi,处理能力从一年一两个洞穴提高到二三十......一年的洞穴

截至2022年底,敦煌研究院已完成289个洞窟数码摄影收藏、178个洞窟的图像处理、45个彩绘雕塑、140个洞窟、7个大型遗址的3D重建、162个洞窟全景漫游节目制作、5万余张档案底片数字化。

同时,敦煌研究院持续推进文物数字化成果应用,服务考古研究、文物保护、大众传播。

2014年,随着莫高窟数字展览中心的试运行,盘活敦煌文物数字资源的8K球幕电影《梦佛宫》上线。 这部20分钟的电影全方位展示了莫高窟的7个经典洞穴。 观众坐在剧院里,仿佛置身于真实场景中,甚至比莫高窟更清晰。

除了《梦佛宫》,敦煌书院还制作了主题电影《千年莫高》。 敦煌研究院名誉院长范金石表示:“游客在抵达敦煌,亲眼目睹莫高窟真面目之前,先在莫高窟数字展示中心观看这两部电影,了解敦煌的历史文化价值,再进入实体石窟参观,体验会更好。 ”

传播莫高窟

2022年底,全球首个基于区块链的数字文化遗产开放共享平台“数字敦煌开放资料库”正式上线,来自莫高窟等石窟遗址和敦煌经窟文献的6500余份高清数字档案向全球开放。

以前老先生们在莫高窟做研究,洞窟全是黑的,清单上的字都看不清。 于是他们架起了梯子,拿着手电筒和双筒望远镜去拿梯子。 “于天秀说。 现在,来自世界各地的学者和文化爱好者只需在家中点击几下,就可以高速浏览洞穴的超高分辨率图像。

在“数字敦煌开放资料库”平台上,每张高清图像都是莫高窟数字收藏后产生的第一手资料,每张图像都附有相应的学术介绍。 “资料库以开放、共创、共享的模式,实现文物数字资源的有效利用和可持续发展。 敦煌研究院院长苏伯敏说。

2023年4月,在国家文物局的指导下,“数字经洞”也正式启动。 这个“身临其境”的在线博物馆,利用数字扫描、3D建模等技术,高精度再现敦煌经窟。

“数字经文洞”力求“好玩”。 用户只需登录“云游敦煌”小程序,即可进入藏经窟高清修复,近距离观看洞窟细节,还可以穿越到不同时代,通过角色角色扮演与历史人物互动,“体验”藏经窟从唐末到清末的面貌变化。

从带给人们虚拟与现实相结合的体验的“飞天”专游路线,到参与“云游敦煌”微信小程序的2亿多人在线互动,再到......虚拟人“贾瑶”问世在“云”中,敦煌文化通过信息技术以更丰富的形式与更广泛的受众相互联系。

*,敦煌的文物保护技术也在进一步提升其在全球的影响力。

敦煌研究院作为全球最大的石窟庙宇保护科研机构,在壁画、土遗址、文物数字化研究、开放利用等方面具有领先优势。 其多项创新成果已应用于甘肃、新疆、宁夏、青海、山西、河北等20多个省(区)的国家重点文物保护项目500余项。

以敦煌石窟为代表的“中国特色敦煌体验”文物保护模式已基本形成,其影响力已扩散到阿富汗、尼泊尔、乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦等共建“一带一路”的国家。

敦煌研究院还为世界各地文物保护人才的培养做出了贡献。 苏伯敏介绍,敦煌研究院先后与美国、日本、英国、澳大利亚、法国等10多个国家和地区的30多个机构,以及国内40多个科研院所和高等院校开展了多种形式的交流与合作,全方位探索了文化遗产的科学保护, 培养了一大批石窟、壁画、土遗址、文物数字化保护专业技术人才和管理人才。

文物保护始终在路上。 苏博敏表示,未来将继续围绕国际前沿和民族文化遗产保护领域的重大需求,以科学保护和有效利用文化遗产为使命,积极开展与共建“一带一路”国家的国际合作与交流, 不断推进研究成果的推广和应用,努力开创文化遗产保护、研究和推广的新局面。

Outlook 2024 第 2 期)。

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