9月26日，“数字重生——丝绸之路沿线石窟寺数字化保护项目”在山西大同云冈石窟启动，云冈、龙门、麦积山三大丝路沿线石窟将首批参与，探索更多技术加持的数字化保护利用方式。
数字化不仅能为石窟寺文物保留完整档案，还能在此基础上开展虚拟复原、数字“回归”，并通过3D打印等方式，让不可移动的千年大佛全世界“漫游”。
中国石窟寺的数字化保护，可以溯源至上世纪90年代。敦煌率先利用数字化技术，与国际先进机构合作，建设“数字敦煌”。其后20余年间，规模较大的石窟陆续试水。
我国石窟寺分部广泛、体量宏大，很多分布在山林田野之间，保护利用任重道远。这些先行者正与学界、业界广泛合作，探索与中国石窟寺相适应的数字化技术体系，以期为全国石窟寺建档，并以数字化形式走向世界。
9月26日，游客在云冈石窟最大的洞窟第三窟参观。新京报记者 倪伟 摄
2017年，云冈石窟数字化团队利用3D打印将第三窟整体等比例“复制”到了青岛。图/云冈石窟研究院
数字技术让残损佛像重现光彩
在云冈石窟的数字化实验室里，高达近4米的墙面上，复原了一幅山西永乐宫的大型壁画。壁画上人物表情生动、衣袂翩然，近看能看出斑驳剥落的痕迹。手摸上去，竟然光滑平整，才发现是打印的复制品。
“墙面”以正中为界，左半边由特殊材料打印而成，右半边实际上是一块电子屏，显示的是电子壁画。背景颜色还能受控变换，模拟不同光照条件下的视觉效果。
云冈石窟展示的山西永乐宫壁画原真打印复制和数字壁画。新京报记者 倪伟 摄
这是云冈数字化团队协助永乐宫完成的一个项目。而云冈石窟自身的数字化，比这幅壁画难得多。他们要将石窟的塑像进行三维采集和重现，在系统里形成一个个模型，再组成完整的“赛博石窟”。
去年4月，巴黎圣母院遭遇火灾。庆幸的是，此前完成的激光扫描数字化采集，用10亿多个数据点记录了圣母院的全貌，可为重修提供依据。
这件事提醒文化遗产机构，为应对不测之虞，必须尽早建立数字档案。技术的快速迭代，为石窟和古建的数字化提供了丰富手段，但如何让技术合理适用，需要大量因地制宜的具体工作。
龙门石窟也利用数字技术“复原”过受损的文物。万佛洞前室南壁的观世音像龛，体态婀娜优雅，雕刻细腻流畅，素有龙门“最美观世音”的美誉，但这尊造像的发髻以下至鼻子以上惨遭破坏，面目全非。去年，龙门石窟研究院对其进行虚拟复原，不仅重现菩萨面容，还恢复了色彩。
龙门石窟研究院信息资料中心主任高俊苹介绍，虚拟复原的依据，主要来自四个方面：老照片、三维数据测量及推理、颜色检测分析报告，以及同时期、同类型造像参考。研究人员利用三维扫描测绘数据，首先推断出缺失部位的体积、长宽、弧度等，然后结合老照片资料和同时期、同类型造像规律，进行造型复原。
龙门石窟“最美观世音”虚拟复原前（左）和复原后（右）。图/龙门石窟研究院
由于没有第一手的资料，彩绘的复原也相当困难。肉眼只能看到残留的红色和黑色，但颜色检测分析测出了少量金元素，意味着曾有金色的线条和花纹。再根据其他洞窟色彩检测和出土文物的对照，并考虑到褪色效果，研究人员最终复原了造像的彩绘。“色彩复原只能最大程度推测，没有绝对唯一的答案。”高俊苹说。
如今，龙门石窟通过APP的AR扫描、纪录片、3D打印等多种形式，让观众在现场和线上都可以看到“最美观世音”的完整面目，并了解修复背后的故事。
数字化与石窟退化“抢时间”
据统计，全国重点文物保护单位中，石窟寺及石刻超过三百处。石窟寺历史悠久，延绵近两千年。石窟纵然可以免遭雷火的毁灭，但依然遭受着风化、水气侵蚀等自然病害，以及历史上的人为破坏、被盗流失。
让石窟文物永久留存，是石窟寺数字化工作最初的动力，也是最具紧迫性的目的。
上世纪80年代末至90年代初，敦煌研究院名誉院长樊锦诗颇有远见地将计算机技术引入敦煌保护，她痛心于壁画的退化，开始借助计算机技术探索壁画、彩绘的保存，并最大限度让公众享有文化遗产。
樊锦诗曾回忆，对比20世纪初法国人拍摄的照片，到了上世纪80年代，彩塑和壁画大量退化、模糊甚至丢失。而传统照片、录像带等保存方式都会蜕变，当时新生的计算机成为最佳的选择，“用最好的技术保护莫高窟都不为过。”
浙江大学文化遗产研究院副院长李志荣认为，石窟寺数字化首要也是最核心的内容，就是石窟寺本体，“要用数字化方法，将中国大地上石窟所有信息老老实实、系系统统记录下来。”
目前国内不少科研机构已经开展石窟寺及古建数字化工作，例如北京大学、浙江大学、北京建筑大学等。李志荣所在的浙大文物数字化团队，完成了数以百计的项目，如敦煌莫高窟、云冈石窟、青藏高原古寺、泉州出水宋船的信息采集和重建。
更多的数字技术正摆在文保工作者面前。李志荣认为，要对技术持开放态度，算法技术升级、存储技术进步，以及人工智能等技术介入，将扩展石窟寺保护的手段，升级石窟寺保护的流程和标准。
她希望5年之后，使中国得到一个包含石窟寺详实基本信息的大数据库，各石窟寺都能收获扎实的数字档案，使得其他各项事务都能升级。
不仅是重现，还能揭示更深层信息
除了记录现有的石窟状况，数字化还能让丢失为文物以另一种形式“回归”。
例如，在新中国成立以前，云冈石窟没有被系统保护。自从上世纪初，经由日本和法国人，被全世界“发现”以后，云冈石窟也迎来了偷盗的高峰。一批佛首被野蛮敲下，经过转手，成为外国博物馆的藏品。这些被盗文物有老照片作为证据，下落也清晰可查。
云冈石窟文物被盗前后照片。图/云冈石窟研究院
云冈石窟文物被盗前后照片。图/云冈石窟研究院
历史上被盗文物的追索，仍然是一个难题。不过，在被返还之前，如果能采集到被盗文物的数字信息，就能通过数字化手段让佛像复原，让观众看到本来的样子。
中国文物保护基金会理事长励小捷介绍，“数字重生——丝绸之路沿线石窟寺数字化保护项目”的一项内容，就是对于近期难以追还的文物，通过数字化的方式，向公众展现。
李志荣提出，数字化应该成为石窟寺所有工作的基础。在为石窟寺建立档案的基础上，数字化能够支撑石窟寺本体保护、日常保护、日常管理、科学研究等工作。
再比如考古。以前考古学家都通过手工绘图，受到条件限制。而利用三维数字技术，以前要花300多个小时绘制石窟立面，现在只需十几个小时。
中国文物保护基金会副理事长詹长法提醒，数字化不仅在物理层面让文物得到留存与展示，而且还能得到关于文物的更深层次信息，从而理解古人的人文情怀、科学态度和技术创新。
他举了一个例子，兵马俑上曾留下过工匠的指纹，如果利用现代技术，通过大数据分析这些工匠来自哪里，对于兵马俑研究将提供更多信息。
“我们使用数字化不仅是将文物扫描建模，看看上面看看下面，而是看到背后的一些东西。”他说，“它是一件艺术作品，也是一个人文思想的结晶。”
更多丝路沿线石窟将参与“数字重生”
从21世纪初开始，各大石窟寺逐步启动数字化工作。
以云冈石窟为例，2003年正式启动数字化。云冈石窟研究院副院长卢继文介绍，目前大约完成整体石窟三分之一的数据采集，还在不断延伸。2014年，云冈石窟与浙江大学、北京建筑大学等合作成立“数字云冈联合实验室”，摸索出适用于高浮雕文物的数字化方法。
此次启动的中国文物保护基金会“数字重生——丝绸之路沿线石窟寺数字化保护项目”，希望在已有的石窟寺数字化工作基础上，推动丝绸之路沿线石窟整体数字化进程。
该项目将选取丝路沿线不同时代、不同地域的石窟为实施对象，主要进行洞窟数字化、虚拟修复、数字回归、展览展示、公众教育等方面的探索。首批确定云冈、龙门、麦积山三大石窟，分别选取洞窟开展合作。
预计项目周期为6年，从2020年-2025年。前三年更侧重于选窟、数字化记录存储、虚拟修复、数字回归，以及探索数字化标准建立。后三年更侧重于展览展示、公众教育、公益活动，以及文化价值阐释和传播，筹资与传播贯穿于全过程。
通过数字化手段，该项目未来计划在国内外举办展览，通过数字化的方式模拟展示洞窟现状和修复情况。并利用AR、VR等新技术和APP，实现文物的漫游和共享。
“对于有残损的洞窟，进行数字虚拟修复；对于流失海外的石窟文物，以数字化方式展现；对于石窟文化的推广，利用数字化手段向公众展示。”励小捷说，石窟寺文物可以通过数字化实现三种“重生”，希望更多丝路沿线石窟未来能够参与项目。