数字化的使命

撰文/张安奇（本刊记者）

通过对1908年伯希和首次来敦煌时拍摄的壁画和彩塑与2011年敦煌研究院拍摄的壁画和彩塑作比对，我们发现，敦煌的壁画和彩塑正在逐年退化，我们有理由发出声音：再过一百年后，敦煌是否还将存在颜色？

当下，不仅敦煌，包括故宫博物院和圆明园都在加紧进行数字化的工作，或者记录，或者复原，或者开发……无论如何，这些都是这个时代在保护文化遗产上的使命，更是时代对这片土地优秀遗产的一种深沉的回应。

● 圆明园方壶胜境复原图。供图/清华大学“数字圆明园”团队

5月14日，“一带一路”国际合作高峰论坛开幕，当晚在国家大剧院上演的“千年之约”文艺晚会上，以敦煌莫高窟为主题的开场舞蹈令人印象深刻——惊艳飞天的曼妙仙女凌空翩跹，精美的壁画错落有致地呈现，四座模拟石窟中端坐着反弹琵琶的神仙……这无疑是中国文化遗产与“一带一路”战略的完美结合。如今，敦煌数字化已开展了20多年，我们坐在家里便可以通过网络和手机畅游洞窟、观赏壁画。当然不止敦煌，数字化已在文化遗产的保护中，发挥着越来越重要的作用。比如圆明园的数字化，截至4月18日，它的精准数字复原景区已达全园总量的60%。由此，我们可以看到，借助数字化与互联网，敦煌、圆明园，或者故宫博物院等中国文化遗产，与大众已仅有网速的距离。

莫高窟是位“老人家”

数字化是为它“减负”

与几年前实地游览莫高窟时需要的“标配”——一位讲解员、一个冷光手电筒、一副无线耳机相比，同样是探访这座1600多岁高龄的世界文化遗产，如今你只需要动动鼠标，在网页中输入“数字敦煌”，就可以与30个洞窟、4430平方米的壁画“亲密接触”，进行3D式全景游览和VR虚拟漫游。更大的不同在于，你再也不用与动辄每日6000多人次的参观者挤在一起，也再不用为踮起脚也看不到壁画细节而感到遗憾，而且参观时间的长短完全由自己决定。

“数字敦煌”只是敦煌研究院文物数字化工作成果的一个方面，从20世纪50年代开始，敦煌研究院就用传统的照相方法来记录敦煌壁画和塑像。吴健在敦煌研究院工作了近40年，如今已是敦煌研究院文物数字化研究所所长的他，也是为数不多的参与过早期敦煌数字化发展过程的工作人员之一。吴健在接受采访时介绍：“当时敦煌石窟和壁画，已经多处褪色，病害缠身。我们曾与1908年外国人拍的黑白照片对比，颜色各方面退化得很厉害。所以要考虑用另外的方式把信息永久留存下来。” 在敦煌工作了50多年的原敦煌研究院院长樊锦诗也说，莫高窟是位不折不扣的“老人家”，上了岁数总会“生病”，数字化是为它“减负”。

1998年，“数字敦煌”项目开展时，用吴健的话来说是处于“探索期”。当时还没有数码相机，敦煌研究院便与美国西北大学、美国梅陇基金合作，通过架设轨道，平行移动，逐行用胶片拍摄、扫描后拼接，覆盖式地把敦煌壁画进行记录和采集。在2006年，敦煌研究院成立了专门从事文物数字化保护的数字中心，开始自主自发地进行数字化信息收集。

数字敦煌的拍摄方式，与一般的摄影取景不同，它是多点、分层拍摄，最后通过计算机来完成信息记录。比如一个飞天图案，先要化整为零，分成一个个局部小块分别拍摄，等拍摄完，再处理拼接完整。通常情况下，1个月采集到的数据，需要3个月左右的时间来后期处理。

洞窟里的拍摄漫长而又枯燥，其中拍摄耗时最长的是61号窟。这个洞窟高9.8米，壁画面积为756平方米，体量很大。项目组的4个摄影小组20多名工作人员一起工作两个半月，累计拍摄4.7万多张照片，才完成整个洞窟的数据采集。

据吴健介绍，除了体量巨大，在信息采集中还要克服很多难点。在拍摄中，壁面由于长久风化造成坑洼，不能再被近似为镜面——用少量的控制点难以精准地定位壁画，因此需要利用激光扫描技术采集大量高精度控制点，以便更加准确地定位壁画；由于洞窟内空间不规则，也不能移动，要根据具体情况，设立轨道、搭配光照，进行图片采集；采集完的影像要进行拼接，拼接是否准确，要用三维数据进行反复检测（即定位纠正），最后要把完整拼接的图像与实际洞窟比较，误差要控制在0.002米以内……

截至目前，敦煌石窟已完成120个A级洞窟的图像采集、57个洞窟图像处理、20身彩塑的三维重建、120个洞窟全景漫游节目制作、124个洞窟三维扫描、文献数据库20万条等。自2006年数字中心成立后，敦煌研究院每年都要完成20个以上的洞窟数字化采集工作，一年差不多要拼10万多张数码图像，而图片的分辨率也由最初的75dpi，提高到了150dpi、300dpi。

“数字化条件下，可以进一步问为什么”

如果说“数字敦煌”是对现存文化遗产的保护，那么“数字圆明园”则是对已消逝文化遗产的一次追本溯源的重现。

何为追本溯源？“数字圆明园”复原项目发起人、清华大学建筑学院教授郭黛姮所说：“数字化条件下，很多东西可以进一步问问为什么。”

他们是这样说的，也是这样做的。比如，人们习惯将圆明园与山水开阔、高下相映、中轴线一脉贯通的颐和园相比，认为圆明园过于紧凑、凌乱。为什么圆明园是紧凑的？在从二维的图纸转向三维的实景，并以人的视角真正行走其中，才发现圆明园的造园艺术并不体现在平面的秩序，而是关注空间格局的多变和庭院的宜人。北京清城睿现数字科技研究院院长贺艳说：“通过数字化复原，你会了解圆明园是真实住的房子，不是装修中出现的‘样板间’，更像是皇帝除了紫禁城外的第二个家。”

同时，数字化也逼着“数字圆明园”复原项目组寻找同时代的工程技术、历史档案，大数据提供了超越以往的可能性。而新的发现，有可能给建筑重现带来极为有趣的想象力。

比如，在众多复原作品中，最能体现中西方文化融合的便是西洋楼。它占圆明园总面积的九分之一，包括谐奇趣、蓄水楼、养雀笼、黄花阵迷宫、海晏堂、大水法、远瀛观等十余组建筑。但在档案资料里，只有西洋楼的灰白色图片。但在实际数字化复原中，在圆明园文物库房里，大家发现了200多块琉璃构件。在数字化拼接过程中，辨别出其中12块属于谐奇趣。加之，多彩琉璃构件会在黑白效果下呈现不同的亮度，这让技术团队有了一个大胆的猜想—也许西洋楼是彩色的。在应用数字化对比方法，反复尝试各种滤光镜，才知道黑白图片上的深色构件其实就深蓝色琉璃，而浅色部分则是黄色、绿色琉璃构件。

郭黛姮说：“开始去库房找这些构件的时候，我们完全不知道会得到什么结果，但是后来通过跟老照片、花纹核对，就找到了。这样才还原了流光溢彩的谐奇趣。”

研究还发现，由于西洋楼的建造者—郎世宁、蒋友仁是专业学习过西方建筑的传教士，但施工者是中国工匠，所以西洋楼的中西合璧风格非常明显：巴洛克、洛可可风格的纹饰代替了木雕、彩画，但却冷不防又会看到一个中式庑殿顶；巴洛克风格的砖雕上还带有牡丹纹饰；值得一提的是，这个外表极具欧式风格的建筑群，用的却是中国的计量单位：丈、尺、寸……

除了把符合历史的新发现融入到数字化进程中，更多的是海量的细节复原。郭黛姮介绍：“复原过程中，要按照真实的建筑建模，每个椽子都要做模型。不能找一个房子把屋顶贴上去，建筑的搭建过程也要体现出来，每一根柱、梁，每一个椽子，都要立得住。”比如，复原的圆明园上下天光景区，在乾隆前后期、道光、咸丰时期都有变化，专家要把不同的变化都做出来，才能最大限度地进行数字化还原；在考古遗址中发掘出来的坦坦荡荡景区，大多采用具有中国古建筑特点的榫卯、彩画，团队就完全按照原始档案中的记录，参考同时期的模型，高精度地复原建筑。

直至4月18日，我们所能了解到的60%的圆明园数字化复原区，正是由这些细节组成。80余位专业人员经过15年的探索，查阅1万多件历史档案，绘制4000幅复原设计图纸，制作2000座数字建筑模型，终于让圆明园这座“万园之园”再次展现在大家面前。

现在，这些成果与新发现，也将逐渐广泛应用于其他层面，供人们了解这一文化遗产。郭黛姮说，希望“数字圆明园”能以一个文化创新的面貌面对这个时代。

“数字化不冰冷

是一种有温度的文化”

经过20多年的发展，数字化不再令人感到陌生，而是与互联网结合，越来越多地被应用，促进文化遗产的活化。

敦煌数字化也开始“走出去”，除了“数字敦煌”网络体验外，一大批敦煌石窟艺术精品利用科技手段通过“数字展”“手机App”等途径在海内外多个城市“动起来”；敦煌研究院也对诸如新疆维吾尔自治区的克孜尔石窟、西藏自治区的夏鲁寺、山东省的岱庙、山西省的永乐宫和云冈石窟、河北省的曲阳北岳庙等文化遗产提供数字化支持。

在国内外交流方面，今年9月，敦煌将在美国布莱恩特大学进行数字化首展，并在波士顿附近几所学校巡展；敦煌研究院和大英博物馆也将在中国画、绢画与印刷品、中国纺织品、其他来自敦煌及周边地区资料的研究，壁画、纸质绘画、绢画、纺织品的保护，以及数字化技术和博物馆预防性保护技术等方面展开合作。

吴健说：“过去很多人认为数字化是一个冰冷的技术，照相机加计算机好像就能解决问题，实际不然，确切地说，应该是数字文化。对于数字文化来说，学术是基础，技术是手段，艺术是目的，原汁原味地还原敦煌艺术，让更多人了解这一珍贵文化遗产，是我们做敦煌数字化的心愿和最终目的。”

文化遗产数字化也在逐渐与互联网市场结合，其中最突出的便是故宫博物院的一系列尝试。

故宫博物院从2013年陆续出品的App《胤禛美人图》《紫禁城祥瑞》《韩熙载夜宴图》连续3年上榜Appstore“中国区年度优秀App”。目前，故宫博物院资料信息部的10人团队联合外包设计公司，总共做了7款App，下载总量超过500万次。其中，故宫的电子日历App《每日故宫》声称要提供“一个简单的美”。网友每天只需要十几二十秒，就能深入看一件藏品，这也是7款App里下载量最大的，超过100万次。

2017年5月18日晚，《故宫社区》App正式发布，这也是故宫博物院制作的第8款App。相比之前推出的App，这款App更丰富，整合了包括资讯、导览、建筑、藏品、展览、学术、文创在内的十余类故宫文化资源与服务形态。用户还可以在App中建造属于自己的房子，创造自己的线上数字生活。

故宫博物院资料信息部新媒体业务负责人于壮自2003年进入故宫，就开始从事相关工作。他表示，App符合年轻人的信息需求，App本身有它自己的属性和性质，包括其交互性和整个载体的特性，“最主要的还是希望广大观众对故宫文化和传统有新的认识和了解,然后吸引他们的目光，最终关注故宫其他的一些深层次的文化”。

如今在故宫博物院，虚拟现实展厅、更多的文创产品……不仅仅通过 App，还有数字化博物馆、数字展馆，故宫正在努力成为所有人身边的故宫。

虽然这些实例无一不展示了文化遗产数字化的巨大魔力，但它同时存在一些问题。比如，更多地应用在文化旅游景点的宣传展示、景区介绍等商业经营项目上，并没有从文化传承与创新的角度进行规划和设计，跟风、克隆现象普遍存在，数字化保护被狭义使用，甚至被曲解。

比如，某省制作“非遗”电子地图，它的设计动机是什么？面向的是什么样的使用需求？事实上，单一的“非遗”基本信息导览地图，并不具吸引力。外地游客通过各种地图App便可以找到老字号店铺，而且许多“非遗”项目没有所谓“门市”，可能只在某些特定时间或者周期性时间进行，只显示申报时留的“地点”信息并没有实际意义。

文化遗产数字化传承与创新，远不止本文所见、所叙，其形式亦将是多元、多样，而中国文化遗产的保护与传承也更值得期待。

莫高窟第420窟。通过“数字敦煌”网站可以360度全方位欣赏洞窟内的壁画。供图/敦煌研究院文物数字化研究所

莫高窟第61窟数字化前期采集现场。供图/敦煌研究院文物数字化研究所

圆明园谐奇趣复原图。供图/清华大学“数字圆明园”团队

万方安和复原图。供图/清华大学“数字圆明园”团队

故宫博物院端门数字馆数字沙盘全景图。摄影/徐宇峰

故宫博物院端门数字馆虚拟现实剧场。摄影/徐宇峰