数字云冈文化遗产与现代科技的交响

数字云冈 文化遗产与现代科技的交响

采集精度从最初的1厘米，到1毫米，再突破至0.03毫米，最终建立起数据精度可达到8K的影像分辨率的“数字档案”。制图:刘铁军

2019年数字云冈先进计算中心建成

是国内首个以图形图像计算能力为主的高性能先进计算中心，也是全国文物系统首个先进计算中心。

目前，云冈石窟现存的45个主要洞窟以及5.9万余尊大小造像已实现80%的洞窟全数字化保全。

“这些三维模型数据集的用处可大了！考古研究、文物监测、保护修复、文物展陈，都离不开数字的力量。”7月15日，记者走进云冈石窟第13窟，殿堂飞阁、流苏帷帐、神龙跃动、古佛肃穆，工作人员正在运用三维激光扫描和近景摄影测量等技术采集石窟的高清影像。“数字化技术为云冈石窟保护、修复乃至重建提供了强大支撑和更多可能性。”云冈研究院综合部赵瑞春感慨颇多。

去年，以云冈研究院为登记主体的“云冈石窟第13窟石窟本体三维模型数据集”在省数据知识产权登记平台完成数据登记工作，获得首张“数据知识产权登记证书”，这也是我省颁发的首张“数据知识产权登记证书”。对于文化遗产保护而言，数据知识产权的出现不仅有利于构建“数据留存—知识产权管理—活化利用”的文物全生命周期保护体系，实现文物从“被动修复”到“主动存续”，更有利于推动文化遗产保护范式转型，让千年石刻在数字时代焕发新生。

云冈石窟第13窟主像为交脚弥勒菩萨，造像高达13.5米，主窟加上37个附属洞窟，共有各类造像近3000个。2015年，云冈研究院与武汉大学合作，依托三维重建技术攻克了石窟复杂结构建模的难题。其中，在对云冈第13窟进行整窟数字化的过程中，团队克服算力与算法考验，充分运用全站仪、大型扫描仪、数码相机等各种设备，采集了28.34万张高清影像，构建了误差小于0.1毫米的三维模型，首次实现了主佛衣纹、力士托举臂等砂岩雕刻的毫米级还原，最终得到精度优于0.5毫米、数据量达500GB的超高精度整窟三维模型。

走进云冈石窟，三维激光扫描技术、近景摄影测量等工作场景随处可见，云冈石窟的每一处细节都正在以数据的形式存入库中。现实中，石窟文物大多暴露于野外，对气候、环境等变化较为敏感。因自然风化、人为破坏或环境变化所导致的结构失稳、岩体风化、裂隙渗水等病害多发，给保护工作带来了极大的挑战。“数字修复能够通过高精度扫描、三维建模和虚拟还原技术，在不接触实物的前提下记录并修复文物原貌，降低物理修复过程中可能造成的二次伤害，为我们保护、修复乃至重建石窟提供了有力支撑。”云冈研究院文化遗产保护与监测中心相关负责人说。

2019年，数字云冈先进计算中心建成，作为云冈数字化建设的重要基础设施，该中心不仅是国内首个以图形图像计算能力为主的高性能先进计算中心，也是全国文物系统首个先进计算中心。目前，云冈石窟现存的45个主要洞窟以及5.9万余尊大小造像已实现80%的洞窟全数字化保全，采集精度从最初的1厘米到1毫米，再突破至0.03毫米，最终建立起数据精度可达到8K的影像分辨率的“数字档案”。

视线转向云冈研究院数字化保护中心展示大厅，一个个陈列整齐的等比例3D打印佛像映入眼帘。工作人员介绍，只要将采集到的数据信息输入3D打印机，很快便能自动生成有色彩的各类模型。前不久，“遇见云冈数字公益艺术展”在香港举办，通过3D复原、虚拟现实等技术手段，千年艺术瑰宝转化为近在咫尺的可观看、可感知、可移动、可传承的数字文化体验。“即便远在千里之外，也可近距离欣赏云冈石窟代表性龛像的风采……”这场突破时间与空间限制的展览收获了无数好评。

随着数实融合不断推进，文化遗产数字化的应用也越来越多元:山东青岛的城市传媒广场上，世界上首次使用3D打印技术实现的大体量文物复制工程——云冈石窟第三窟默然静立；美国纽约、中国台湾……世界各地的数字艺术展上，游客只需戴上VR眼镜，便可身临其境般漫游洞窟。近年来，云冈石窟积极发挥数字化技术优势，运用VR、MR等高科技手段，让古老的文化遗产从线下延伸到线上，也让更多人看见云冈之美。从不可移动的文化遗产到“行走的云冈”，数字化技术为云冈石窟的保护和传承提供了更多可能。

7月6日，全球首个系统性转化云冈数字资产的多媒体数字艺术展览“探弥·云冈:超沉浸数字光影+XR大空间展览”预展在云冈美术馆启幕。以数字建模、感应交互、全域空间投影、LBE大空间等技术为支撑，通过融合灯光矩阵交互、LED光影互动、沉浸式体感互动等形式，观众在虚拟世界中穿越千年，于佛窟深处仰望精妙造像，“亲历”千年石窟艺术的开凿场景。“这是我第一次在数字世界中感受文化遗产的魅力，太震撼了！”市民张玲兴奋地说。

推动数字技术在文化遗产保护领域的更多应用、探索建立数据知识产权审查登记制度、促进数据要素流通使用、激活数据要素价值……文物大省山西正在努力。2024年底，山西省市场监管局与省文物局签署《推动文物数据资源和文化衍生品知识产权保护合作协议》，拟分批选择若干文化特色鲜明、文物和文化衍生品丰富、文化品牌产业发展成效较好的单位，开展数据知识产权保护合作试点。作为首个获得数据知识产权登记证书的文化遗产，云冈石窟第13窟石窟本体三维模型数据集的应用和创新，正在为推动文化遗产保护范式转型、服务山西数字经济发展作出更多有益探索。