【科技】拷貝敦煌

洞窟里的壁畫喘著沉重的粗氣，用善意而斑駁的面容打量著成千上萬的游人。這是莫高窟的又一天。人們蜂擁而至頂禮膜拜。離它更近的地方，十億級像素的現代攝像設備將敦煌的表情纖毫畢現地記錄下來，復制著又一個盛唐。

谷歌地圖上，敦煌市東南20公里處，一片梭型的小綠洲，就是莫高窟。這天，敦煌研究院院長樊錦詩散步至窟區。

與日落前游客如織的情景不同，這時候的莫高窟空無一人?？占诺纳衬袀鞒Q鳴的沙礫聲，樊錦詩駐足在九層樓前，回想白日的喧囂和遠去的斑斕，如影隨形盤桓在她腦海中的問題又具體了起來：如何才能將莫高窟過去的鮮活展示給現在和以后的人們呢？每個人都知道，或者真的有一天，時光會將這處神跡消磨于沙海……這是個讓人沉重得不敢多想的問題。樊錦詩眼中的整個莫高窟，都處于一種留存永世和記錄當下的緊迫感中。

百年

敦煌研究院坐落于莫高窟東向，大泉河東岸的沙丘之后一公里處。每天早晨，敦煌研究院數字中心的工作人員穿過這里，前往莫高窟。他們要做的事是經過攝影采集、拼接處理、定位測量糾正誤差的過程，把整幅敦煌壁畫百分之百按原樣存儲下來，延長莫高窟的生命。

上個世紀九十年代，“敦煌女兒”樊錦詩首次提出了“數字敦煌”的想法。1998年，敦煌研究院副院長李最雄和時任攝影錄像部的吳健去了一趟美國。受美國西北大學之邀，去討論如何把莫高窟壁畫更好保存下來的問題。莫高窟在世界文化保護史上具有獨一無二性，雙方在如何把敦煌石窟進行高保真信息存儲上，達成了嘗試性合作。

最初是用135膠片相機拍攝196窟。拍攝完成，將膠卷送到美國沖洗，再拼接、掃描，存底。一年后，數碼相機開始引領潮流，莫高窟壁畫的拍攝轉由數碼相機進行。從1999年到2004年，莫高窟的數字化團隊在摸索中拍攝完成二十余個洞窟。這段時間是敦煌數字化的最初階段。下一個開始是在2006年，這也是敦煌數字化的真正開始。與此前的合作保護不同，以攝影錄像部為基礎，數字中心正式成為敦煌研究院旗下的一個獨立部門。也是從這個時候開始，從設備技術到人員配備、從拍攝流程到后期拼接，敦煌數字化的工作完全由研究院自主操刀完成。

樊錦詩已經在敦煌守望了半個世紀之久，從前任院長段文杰到現在的樊錦詩，敦煌的保護和研究水平越來越走在行業前端。但在樊錦詩眼中，經過自然風化和氧化，敦煌壁畫的形狀和顏色都在惡化。她手中上個世紀七八十年的壁畫照片，已經明顯不同于現在。“如果現在開始用數字相機每年采集壁畫，就可以讓一百年以后的人們看到今天的樣子”。敦煌研究院數字中心主任吳健將這個過程形容為“創業”，因為在全球文物保護界，敦煌的數字化沒有可復制性，他驕傲的是，這個世上，還沒有一處地方能與敦煌的神奇相媲美，也正是在這里，他們在2011年完成了一整套數字化保護的流程規范。

2006年至今，敦煌數字化的1：1原圖輸出從75dpi 升級至150dpi，2010年升級為300dpi。再到2011年，一年內拍攝18萬張圖片，數字化完成20個洞窟。如何讓稀世珍寶莫高窟停止退化的腳步？如何讓千百年后的后人還可以領略莫高窟的神韻？這些讓莫高窟不容回避、讓守候莫高窟50年的敦煌研究院院長樊錦詩憂心不已的問題，隨著莫高窟40個洞窟的數字化保存，終于不至于無法回答。

復制

每天，三五個由一名攝影師和兩到四名攝影助手組成的拍攝團隊進入洞窟，調試相機，踩上梯架，開始拍攝。然后，再將拍攝完成的局部壁畫圖像送到電腦機房，由四到五名后期電腦制作人員開始拼接處理。這個流程完成，一幅敦煌壁畫便在電腦屏幕上新鮮出爐。流轉的色彩和飄動的衣帶，如同神工妙匠的畫筆和顏料一樣，給這些千年的靈韻賦予了新的生命。

數字化的難處在于技術。一邊是信息時代的先進攝影設備和計算機技術，一邊是時間長河里磨損破碎的歷史文物，如何把這兩者恰如其分地結合在一起，讓敦煌研究院數字中心頗費了一番周折。設備在升級，從色彩到形狀都百分之百忠實原圖，是長期以來無法確準解決的問題。莫高窟開崖建龕，從一間洞窟到一面壁畫，不存在人為設計的規整周全。也因此，至今沒有一部攝影設備能完整將一面壁畫不失真地全貌再現。這就需要拍攝過程極為專業和精準。

每個單張的拍攝范圍有限，拍攝必須分站式進行。用軌道和攝影架來確保每次拍攝點移動的精確定位，再根據實際情況，相機隨軌道位移18至22厘米。運用簡單的計算便是，如果拍攝長度10米的壁畫，僅水平一排就需要近60張。

一個局部的拍攝范圍為100平方厘米，拍攝相機使用35mm至50mm的中焦鏡頭，從理論上講，這樣做盡可能減小了圖像受鏡頭畸變的影響。拍攝照明是另一個更為嚴峻的難點。15個人在一個洞窟內停留10分鐘，洞窟溫度會升高5攝氏度，二氧化碳濃度也會大幅提高，就意味著游客過量，加速洞窟內壁畫和彩塑的老化。尤其是在莫高窟目前存有壁畫與彩塑的492個洞窟，一半以上都經受著起甲、龜裂、酥堿、霉變甚至一些毀滅性的“病痛”。而即便是艷陽高照的天氣，洞窟里面也是陰蔽昏暗，照明和光線就成了拍攝中必須規范的一項環節。最初時候，一段使用點溫燈照明的拍攝，現在看來幾乎不應該發生。新的敦煌數字化流程規范制定出來，恒溫冷光源成為唯一的光線來源，這樣即最小限度地影響了壁畫的生命，更是從有“敦煌靈魂”之稱的色彩上控制了忠實還原。

在智能科技高速發展的現在，敦煌的數字化仍然需要人工高度參與。如果說攝影需要一臺專業相機和一個攝影團隊，那后期的拼接合成也只需要一臺電腦和一組計算機操作人員，親力親為地完成。另一個矛盾的問題卻是，攝影和拼接一樣，要避免任何的主觀創作，一切“以忠實原作”為最高原則，在這里，無論你是如何大牌的攝影師，個人創作不被允許。拼接的過程是對拍攝圖像的再次剪切。每張圖片從上下左右進行25%至50%的重合，幾番重合過后，才能確保單獨一整張壁畫全無死角。這樣，一張壁畫數字化以后，它的存儲量也變得相對很大，比如一個洞窟的拍攝圖像如果是一萬張，單張的存儲量為60MB左右，實際使用一半以上拼接之后，那將是一個尋常電腦無法運行的龐大數據。

敦煌數字化的應用部分在于虛擬漫游研究室。在制作虛擬洞窟漫游的基礎上，虛擬漫游研究室研究如何采用更多現代化手段，結合數字媒體技術，制作出更貼近敦煌的媒體節目。在遠古神韻中工作的虛擬漫游研究室由一群擁有數字媒體技術、工業輔助設計、計算機應用、美術及動畫制作教育背景的年輕人組成。使用一臺小小的微軟KINECT設備為游客開發出更自由更有趣的交互游覽體驗，是他們最近的興趣所在。

兩難

壁畫數字化只是敦煌數字化的一個部分。在莫高窟，依山開鑿的洞窟窟型結構、高窟特有風格的木胎泥塑，以及敦煌遺書，同樣都是數字化的一部分。洞窟和彩塑的數字化復制相對更加復雜，因為這里涉及到三維重建。三維重建的技術路線在文化保護領域一直存有爭論，沒有簡單統一的質量標準，在設備應用上也存在很多取舍和選擇的難題。最重要的一點是，目前三維重建的技術實現時，會一定程度介入人工干預，這與文物重建時“忠實于原作”的原則存有矛盾。

文化保護的人為矛盾也從來都存在兩種不同的對象應用，專業研究者和普通觀眾。敦煌數字化同樣處于這樣的兩難之中。數字中心虛擬漫游研究室負責人李大丁每天用三五分鐘往返于住所、辦公室和餐廳。在地處偏遠的這處大漠中，簡約的生活和工作就這樣直接地融為一體，遠離物質時代的繁華。但就像這里的夏天干燥酷熱、冬天撕裂冰冷一樣，敦煌數字化的工作同樣無法執兩端而取中間，一方面是對莫高窟的留守和保護，一方面是要把這片昔日的人類文明地傳播得更廣更遠。

敦煌地處偏遠，人的精神狀態卻并不貧乏。千年前，從十六國、北魏、西魏、北周、隋、唐、五代、宋、西夏到元，十個朝代的神工巧匠開鑿了“天衣飛揚，滿壁風動”的神跡。千年后，隨著敦煌學成為一門倍受矚目的國際學科，敦煌從文物保護地質、環境監測、資源環境與文化、考古、歷史、民俗、美術、攝影到數字媒體多個領域具有獨特的世界影響力。

2011年8月19日，在“2011敦煌論壇”上，微軟亞洲研究院向敦煌研究院捐贈了專門為敦煌莫高窟量身定制的“飛天號”，一個十億級像素數字的相機系統。這個由微軟亞洲研究院在十億級像素數字相機系統原型基礎上針對莫高窟的復雜性進行二次研發的拍攝系統，能夠生成分辨率高達13億像素的高質量圖像，對比度高于1∶3,000,000，降低了拍攝難度，也大幅度提高了洞窟內壁畫的拍攝效率。莫高窟佛龕和壁畫文物的顏色、幾何細節等高精度數字采集過程中遇到的諸多難題，正隨著科技升級不斷解決。在這片國際學術交流同樣頻繁且熱烈的偏遠大漠中，另一個敦煌的出現將不是神話。