春季白癜风 http://m.39.net/baidianfeng/a_7081102.html敦煌莫高窟,又称千佛洞,它既是中国文化艺术的瑰宝,也是著名的世界文化遗产,其独特魅力吸引着无数人一览其风采。目前莫高窟已实现“窟内文物窟外看”的参观模式,并且突破了数字化保护技术的关键瓶颈,可以让越来越多的人感受到敦煌文化的魅力。这项瓶颈技术的突破,得益于武汉大学国家遥感重点实验室师徒两代教授30多年的努力。他们相约敦煌,削发攻关,让莫高窟在数字空间获得永生,实现了从图片到实景三维模型保护的飞跃。
窟在莫高窟数字展示中心球幕影院中展示
院士教授夫妻携手,要让敦煌在数字化中永生
“要拯救敦煌,决不能让它成为第二个楼兰!”上世纪80年代末,敦煌研究院找到武汉大学李德仁院士,设想让形状不规则的莫高窟壁画变成有凹凸感的一幅画,采用数字化对遗产进行保护。据今年82岁的李德仁院士回忆,当时数字化还是个新名词,因为数码相机分辨率不高,缺乏精密仪器,几经尝试,被迫停止了下来。
李德仁院士
年,遥感技术取得进步,李德仁又进行了尝试。年,没有经费,李德仁四处筹集科研经费,购置了大空间激光扫描仪,手持毫米级、亚毫米级扫描仪,终于能将敦煌洞窟壁画的每一个细节记录到电脑中,显示在屏幕上。
“文物不可再生,也不能永生,但我们如果用测绘的手段将其记录在电脑中,用数字化存档的方式保存,则可让文物在数字空间中永生。”敦煌壁画的扫描保护给李德仁一个重要启示——莫高窟文化遗产一定可以在3D数字空间永生。
李德仁院士的夫人、武汉大学测绘遥感国家重点实验室朱宜萱教授也与敦煌有着不解之缘。年,朱宜萱教授在做航空摄影测量外业工作,骑着骆驼进敦煌,做1:的航测,当时莫高窟的保护刚起步,洞窟没有门,黑乎乎的,很破败。
年2月,李德仁院士、朱宜萱教授结婚照
年,朱宜萱带领团队负责香港“数字志莲净苑”工程。志莲净苑是一个仿唐木构建筑,以敦煌莫高窟第窟绘制的壁画为蓝本建造而成,建筑木构工艺与唐朝的一模一样。“敦煌女儿”樊锦诗负责该工程的绘画,两人一见如故。在朱宜萱眼里,樊锦诗与其丈夫、武汉大学教授彭金章的故事很让她感动,他们为敦煌保护奉献了毕生。而武汉大学上世纪研究敦煌吐蕃文书的大家唐长孺先生,也将敦煌保护和武大紧密相连。
“我们对它的每一个木构件进行了数字化,建立了木构建信息系统,再建了一座完整的三维动态数字化志莲净苑。”朱宜萱说,志莲净苑三维数字化存档工程历时10年,其成果获得了国家测绘科技进步一等奖。
李德仁院士与朱宜萱教授
新生力量再启程,剃发明志克难关
年11月,武大测绘遥感国家重点实验室教授*先锋刚刚博士毕业,作为一个“兵”跟随朱宜萱教授前往敦煌莫高窟进行室外3D模型搭建,利用激光扫描、光学影像等现代测绘技术,对号洞窟进行数据采集。“激光扫描仪是借的,应用软件是国外的。”*先锋回忆,当时基础条件极为寒酸,第一次扫描,效果很不好,经过技术处理,数据质量依然不高。
几个月后,*先锋再次来到窟。为完成该窟立面摄影测量,数十吨重的升降机从山东青岛运往敦煌,70岁的朱宜萱教授爬上10层楼高的升降机顶做测量。但数据的采集和处理依然无法真实反映塑像及其纹理的面目。一周后,*先锋再次带着遗憾作别河西走廊。
70岁的朱宜萱教授登上升降机给莫高窟“九层楼”立面测量
*先锋不服输。年6月,他第三次来到莫高窟,这一次团队中有一名成员是李德仁院士的博士生张帆,他们一同在号洞窟作业。“再困难,也要把敦煌数字化的梦想完成!”时年30岁的*先锋和26岁的张帆携手并肩。“当时洞窟内的佛像有刻痕,还原几何精度,装备和技术达不到,尤其是文物贴图技术。”*先锋意识到,技术的短板有让他们第三次失败退场的可能。
经过仔细分析研究,*先锋决定弃用国外的商业软件,打造一款有自主知识产权的自主纹理映射软件(俗称贴图软件)。*先锋的建议得到团队成员张帆和张志超的赞同。为表决心,三人决意削发明志。他们在敦煌市区找了家路边理发店,一人花10元钱理了光头。
团队成员*先锋、张帆、张志超等削发攻关
张帆写代码,*先锋调试Bug,有时还轮换着干,经常连续工作30个小时。9月10日,整整三个月后,一款名为“贴图大师”的软件在出租屋诞生,以它为工具,获得了敦煌塑像的高质量纹理重建,结果让敦煌研究院大为满意。此前敦煌研究院曾委托很多团队研发,都没有成功。他们自主研发的“贴图大师”——ModelPainter软件成为世界上唯一能解决复杂文物模型高质量纹理映射的工具。
扫清了技术障碍后,年6月,*先锋带领张帆等9人团队开始攻坚莫高窟窟内外全方位数字档案,动用机载激光扫描、地面激光扫描、摄影测量、精细扫描等复刻敦煌。
*先锋(右)、张帆(中)在莫高窟内采集数据
敦煌有沙都之称,风沙和烈日使团队再次遭遇拦路虎。*先锋带头再次剃光头明志。当时还没有无人机作业,李德仁院士从石河子借来运五飞机,对敦煌进行机载激光扫描。在恶劣的环境下,团队一步一步完善模型构建,从二维走向了三维立体。两年后,构想终于成为现实,敦煌3D全貌得以完好展现。年,敦煌全貌3D数据再次采集,比对十年前记录的数据,莫高窟的保护水平进一步提升。
莫高窟窟
除