3D打印，助力云冈艺术“行走”世界

3D打印的云冈石窟音乐窟

近日，由110块表面2米见方的3D打印的“积木块”，分6层组装而成的等比例高保真复原的云冈石窟“音乐窟”亮相浙江大学艺术与考古博物馆，让距离云冈1500多公里的杭州人，体验到云冈石窟独特的文化魅力。这是由浙江大学与云冈石窟研究院合作的全球首例可移动3D打印复制洞窟的首次正式对外展出，让云冈石窟从这里启程，踏上“行走”世界之旅。

云冈石窟研究院在运用3D打印上取得的成果，要先从数字化技术说起。云冈石窟研究院数字化室主任宁波向记者介绍了该院多年来对数字化技术的探索。2005年宁波刚到云冈参加工作，当时的云冈石窟研究所与北京建筑大学正在合作开展石窟外立面的扫描工作，计算机专业毕业的他在参与这份工作的过程中，更深入地了解到三维激光扫描技术的先进性和实用性。

复制窟（左）原第12窟（右）

“石窟的保护直到现在都还是一个世界性难题，现在的技术手段依然无法达到完全防止石窟风化”，宁波说，在进行实体保护的同时，尽早采用数字化的方式为石窟保存立体档案，这也是云冈石窟研究院一直以来在做的事情。近年来云冈石窟与浙江大学、武汉大学、北京建筑大学共同成立了“数字云冈联合实验室”，就是在研究怎样从技术角度，把祖先留下的珍贵文物和历史文献用数字化手段留存好、保护好。团队坚持以“科学记录，融合翻译，智慧发展”为宗旨，力求把石窟现在的状况永久地记录下来。有了这些数据做支撑，对后续石窟的保护、研究、管理、展示、传承等各方面工作都会有很大的助力和推动作用。这也是实现云冈石窟“活起来”“走出去”，让公众能够“穿越”时空品读厚重历史的基础。

“云冈石窟的数字化技术是在借鉴同行先进经验的基础上发展起来的，通过学习交流，再根据云冈自己的石窟特色摸索创新”，宁波介绍，研究院坚信虽然起步较晚，但在新技术面前大家的起跑线是一致的，尤其在一些新方向上，一定要创出云冈石窟自己的特色。因此，研究院在最初发展数字化技术时就提出要“弯道超车”，并把大量的资源倾注在数字化技术上，利用3D打印技术让云冈石窟的文物数字化保护步入了发展快车道。

第12窟复制窟前室窟顶

2017年底，采集一万张石窟照片，历时700多天打印，842块模型，安装时间3个月，长17.9米、宽13.6米的云冈石窟最大洞窟第3窟西后室原比例3D打印复制项目，在青岛成功落地，系世界首例大型文物遗址3D打印复制项目。2018年11月，第18窟的一部分完成复制，15.5米高的立佛“走”进北京，与前者相比，第18窟复制窟可拼装、可移动，更便于展示。第12窟原比例3D打印复制窟项目于2017年3月正式立项开工，在近3年的时间，云冈石窟研究院与浙江大学联合项目组攻克了数据采集、处理、结构设计、分块打印、上色等多项技术难关，在深圳完成上色总装。第12窟的高保真复原，标志着我国在文化遗产数字化保护及传承利用中实现了多方面的技术突破，树立了中国文化遗产数字化保护及传承利用新的里程碑。

“为了能让3D打印石窟移动展览，打印团队选择了轻型材料，且将石窟分成近百块，装在多个货箱里进行运输。打印石窟与原石窟1比1复制，整个石窟体积超过2000立方米，而重量从上百吨变成了5吨。”宁波介绍，该复制窟可以像积木一样组装拆卸，0.03毫米的数字采集精确度再现了完整的石窟形制、精美逼真的造像，能让更多人近距离触摸中华文化。

第12窟复制窟前室明窗

宁波告诉记者，3D打印无法将色彩打印在立体雕刻上，需要专业人员通过手工绘制色彩来恢复石窟样貌。为了让复制洞窟呈现更真实的质感，云冈石窟研究院美术工作团队依照古法，用矿物颜料为面积900多平方米的复制窟上色，全程历时8个月。若用手触摸复制窟的“岩壁”，甚至能体会到砂岩、石灰岩的真实触感。下一步，团队将着手研究机器上色，努力攻克不规则立体形状的上色难题，实现彩色3D打印。

此外，数字化室还计划运用3D打印技术，制作有代表性的云冈石窟局部，例如第十窟的“须弥山”、第六窟南壁的“文殊菩萨问疾”等。宁波说，在杭州完成首展后，复制的“音乐窟”还预计于明年赴上海、深圳等地巡展，并走出国门“行走”世界。希望“行走的音乐窟”能打开一扇让世界了解中华文化的彩色大门，在更多人心中刻下难忘的印记。