龍門石窟殘損石雕3dsmax三維數(shù)字化修復(fù)應(yīng)用研究

摘要：近年來，大數(shù)據(jù)AI智能理論的誕生，加之軟硬件性能上突破，大大促進了石雕文物數(shù)字化保護的應(yīng)用。目前適用的石雕文物修復(fù)保護的前沿科技概括有：720度全息全景虛擬化漫游、三維激光掃描、三維數(shù)字化修復(fù)。其中三維數(shù)字修復(fù)技術(shù)（3D建模修復(fù)殘損石窟技術(shù)）得到了快速發(fā)展，可視化效果最逼真，尤其3dsmax修復(fù)技術(shù)就非常適合以世界文化遺產(chǎn)龍門石窟為代表的河南周邊石窟的復(fù)原與保護。龍門石窟殘損石雕的三維數(shù)字化修復(fù)包括：現(xiàn)場信息采集、繪制三視圖、3dsmax建模、燈光紋理材質(zhì)。本文結(jié)合近期所作的奉先寺、賓陽洞和潛溪寺3dsmax數(shù)字化修復(fù)實踐，簡述這一技術(shù)的過程及前景。

關(guān)鍵詞：龍門石窟；奉先寺；3dsmax數(shù)字化修復(fù)；殘損石雕

一、奉先寺盧舍那大佛的殘損手臂的歷史

洛陽南11公里的龍門石窟，擁有著千年歷史，向世人訴說隋唐的開元盛世，也展現(xiàn)了古人的高超技藝。龍門石窟奉先寺盧舍那大佛，是按照武則天形象塑造的，開鑿于唐高宗咸亨四年（672年），通高17.14米，是藝術(shù)水平最高、規(guī)模最大的一處石雕。大佛雕像，鼻子是典型的古希臘雕法，它的雄偉壯麗、典雅崇高與嚴(yán)肅睿智，使人聯(lián)想起古希臘帕提農(nóng)神廟的雅典娜神像來。經(jīng)過1300多年的風(fēng)雨洗禮，加上石質(zhì)差等自然因素影響，曾多次發(fā)生崩塌破壞，根據(jù)一張1920年的照片記錄，當(dāng)時的大佛就已經(jīng)失去了手臂，斷裂痕跡陳舊。如今，通過3D數(shù)字化修復(fù)技術(shù)，能夠修復(fù)殘損手臂，讓大佛完整的重新展現(xiàn)在世人面前。

二、3dsmax三維數(shù)字化復(fù)原技術(shù)的優(yōu)勢

用3dsmax技術(shù)，解決了“傳統(tǒng)手工塑模法”對石窟殘損石雕的修復(fù)導(dǎo)致的成本高、精度低、效果差，無法重復(fù)的弊端。也解決了前期準(zhǔn)備時間長、人員多、手工翻模雕刻工藝復(fù)雜，設(shè)備眾多并且很難協(xié)調(diào)的難題。還節(jié)省了“傳統(tǒng)3D修復(fù)”需要現(xiàn)場三維激光掃描、采集條件苛刻、后期數(shù)據(jù)分析量超大的時間和費用，只需要1到2人就可以獨立完成3d數(shù)字化修復(fù)的全部工作，而且質(zhì)量不輸于大團隊用昂貴設(shè)備制作的成果，具有簡單易行，價格低廉以及應(yīng)用范圍廣闊的特點。

三、3dsmax三維數(shù)字化復(fù)原技術(shù)的修復(fù)殘損手臂的步驟

（1）首先，現(xiàn)場采集數(shù)字化高精度影像，采集拍攝45°角、正面、側(cè)面90°角三張數(shù)字化高精度影像片；（2）將三張數(shù)字化高精度影像傳輸進電腦，用photoshop去除飽和度、調(diào)節(jié)色階、增加對比度、改成RGB格式、分辨率調(diào)整為300dpi后導(dǎo)入到三維建模軟件3dsmax中；（3）以導(dǎo)入的現(xiàn)存石窟原貌影像為拓?fù)鋱D，在俯視、平視、測試和立體視圖四個視圖中進行數(shù)字化建模，利用修改器中：轉(zhuǎn)換成可編輯多邊形/編輯表面模型/節(jié)點選項/線選項/面選項進行精確化建模，進行表面細(xì)分；（4）在3dsmax中，按照現(xiàn)場采集數(shù)字化影像里的陽光角度進行3d模擬打光；（5）在宣紙上繪制盧舍那大佛手臂的修復(fù)效果圖，再用毛筆白描出手臂線稿，用等比例尺法畫出俯、平、側(cè)三視圖，左右手臂都是這樣，然后掃描進3dsmax中，用上述方法進行手臂建模，在變形器中賦予表面光滑工具，逐步完成修復(fù)。

四、3dsmax三維數(shù)字化復(fù)原技術(shù)的前景

文化保護需要國際支持，全球領(lǐng)先的科技大廠希捷攜手敦煌莫高窟，啟動“敦煌石窟數(shù)字化保護項目”，通過國際合作，用科技的力量存儲、研究和守護悠悠歷史沉淀下來的千年瑰寶。當(dāng)前，以3dsmax建模為代表的3D新技術(shù)發(fā)展迅速，極大提高了文物數(shù)字化修復(fù)的效能，我們研究的此項技術(shù)已經(jīng)成功申請了國家發(fā)明專利，在2018年河南之星設(shè)計大賽中，研究成果《大運河龍門石窟非遺數(shù)字化保護研究三維動畫》榮獲金獎。也希望此項技術(shù)能夠成功應(yīng)用在鞏義石窟、炳靈寺石窟、龍興寺石窟造像的數(shù)字化保護中。

五、創(chuàng)新—取全球智慧來保護世界文化遺產(chǎn)帶來的啟迪

隨著我國科技水平不斷提高，不但有高鐵飛馳在神州，還有嫦娥探月器登陸在月球上，正是因為“創(chuàng)新”的力量才讓夢想成真，文化的傳承也需要有思維上的突破。我們的祖先曾經(jīng)將想象力寫在了《河圖洛書》和《山海經(jīng)》里，那些耳熟能詳?shù)纳裨挕按笥碇嗡?、女媧補天”，還有敦煌壁畫里的飛天，都是古人的智慧?？梢韵胂笠幌挛磥?，國產(chǎn)的可以擠壓時空的“曲率引擎”帶著我們超光速穿越星際，遨游銀河系；我們的量子通訊衛(wèi)星能把歌聲瞬間傳到宇宙任何一個星球，和外星朋友一起玩抖音，這些都是今天的夢想，同時也是明天的現(xiàn)實，就像用現(xiàn)代科技來復(fù)原古代石窟一樣，讓我們一起奮斗，圓夢吧。

3DSMAX修復(fù)建模的龍門石窟奉先寺三尊殘損石雕復(fù)原模型

項目基金：2018年河南軟科學(xué)項目“河南地區(qū)小石窟數(shù)字化保護研究”編號182400410425；河南教育廳人文社會科學(xué)項目“豫西地區(qū)散落石窟遺存數(shù)字化保護研究”編號2018-ZZJH-349

作者簡介：季云博（1979.4）男，籍貫：洛陽，民族：漢，學(xué)歷：碩士，職稱：講師，研究方向：藝術(shù)設(shè)計。