淺談3D打印技術(shù)對摩崖石刻的保護(hù)

摘要：《石門銘》和《瘞鶴銘》同為南北朝時期重要的摩崖石刻，拓片是古時候書法傳播的一個載體。在今天，拓片的藝術(shù)性也依然不改，但是我們已無法容忍對文物的破壞，所以筆者考慮選用3D打印技術(shù)制造摩崖石刻的復(fù)制品，以供人們學(xué)習(xí)、參考和捶拓，以起到對原文物的保護(hù)作用，同時不影響人們對文物的好奇和探究，也就是再創(chuàng)造了文物的使用功能。

關(guān)鍵詞：3D打印;摩崖

《石門銘》和《瘞鶴銘》同為南北朝時期重要的摩崖石刻，《石門銘》是由于修建水庫不得不從山體中鑿出，從而破壞了本來體積方面的風(fēng)貌，但文字部分并沒有損害，只是石頭外觀形狀變化;《瘞鶴銘》則是由于石質(zhì)本身不夠堅硬，剝落掉入江中，清代打撈上岸以后，紛繁拓印，致使面目大變?！动廁Q銘》自被發(fā)現(xiàn)之日起，就自帶神仙光環(huán)，求拓片者甚多，甚至米芾、陸游這樣的大家，都不畏酷暑和嚴(yán)寒，只為來觀《瘞鶴銘》。

3D打印早在1981年就已經(jīng)被發(fā)明出來了，在日本名古屋市工業(yè)研究所的兒玉秀雄的論文中，3D打印被描述成一種可以逐層“打印”實物的快速成型系統(tǒng)。3D打印其實是一個分層的過程，首先利用掃描成像或軟件繪圖，建好需要打印的模型，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，即切片，從而指導(dǎo)3D打印機(jī)逐層打印。截面的精度決定打印的理論精度，運(yùn)行過程中材料的選擇把控也是關(guān)鍵。運(yùn)用到制作一比一的摩崖石刻上，過程就是：首先掃描摩崖石刻，建立模型;第二步用建模軟件給模型分層，制作切片;第三部選擇合適的打印機(jī)和合適的材料，最后制作成功即可。而對于復(fù)刻品成品，目的是最大限度地接近摩崖表面的立體感，保持摩崖外型、體積、凹凸變化都不變，即外觀一摸一樣，但可以摒除摩崖石刻原來的缺點，即太重、不夠結(jié)實等。這樣制作好的摩崖石刻復(fù)刻版，可以用來制作拓片、臨摹欣賞，或是當(dāng)作城市雕塑，也都是極好的。而且還有一個優(yōu)點，就是可以建好模以后，在你需要的地方打印出來就好，免去搬運(yùn)之麻煩。

我們選擇為摩崖掃描成像的初衷，是為了保護(hù)摩崖，選用哪種掃描方式，至關(guān)重要。3D掃描的技術(shù)有很多種，可見光非接觸主動式掃描是我認(rèn)為最適宜掃描文物的，它對文物不會造成任何傷害，也就是用眼睛觀看文物對文物造成的影響和進(jìn)行可見光非接觸主動式掃描對文物的影響是一樣的。主動式掃描是指將能量投射至物體，太陽光、燈光等可見光的光波都具有能量，借由能量的反射來計算物體的三維空間信息。投射不一定由掃描儀來完成，掃描儀最重要的是接收和分辨反射回來的能量，一般的可見光（陽光、燈光等）是最常用的投射能量。我們對文物掃描，運(yùn)用博物館的燈光就好，除了書畫以外，燈光對文物的傷害是可以短時間忽略不計的。高能光束、超音波、X射線不能用于文物上。像摩崖刻石曾經(jīng)在戶外的時候也是風(fēng)吹雨淋的，所以在博物館掃描是運(yùn)用自然光或燈光都是可行的，不會對石刻造成傷害。

水泥、陶瓷和金屬都是我認(rèn)為適宜打印摩崖石刻的好材料，它們各有優(yōu)缺點。

水泥是和摩崖石刻材料最相似的，缺點是水泥會和摩崖石刻一樣重，不好搬運(yùn)，但是水泥打印的摩崖石刻適宜做拓片。解決好重量問題，可以選用只在摩崖表面幾厘米部分的切片選擇水泥材質(zhì)，用木板或聚氨酯等材料做填充物和支撐，這樣重量也減下去了，表面也和摩崖一樣。

選擇陶瓷做打印材料，優(yōu)點是美觀、堅固，缺點是能夠打印陶瓷的3D打印機(jī)對溫度的要求比較高，需選用選擇性激光燒結(jié)打印機(jī)，技術(shù)上相對較難，打印過程中都是使用的陶瓷粉末材料。陶瓷打印摩崖石刻成本是有點高，易碎，但是美觀，可以打印體量小一點的如《袞雪》、《玉盆》作裝飾用。

選擇金屬材質(zhì)，和陶瓷材質(zhì)一樣，需要使用選擇性激光燒結(jié)（SLS）打印機(jī)，多用于航空航天領(lǐng)域，如果有天我們資源充沛，不怕浪費(fèi)，用這種技術(shù)打印國寶文物也是極好的，打印出來的文物結(jié)實耐用，可以作為研究性實驗用品，也可以很好的保存下來，作文物復(fù)刻品。

其他材料如 塑料、石膏，打印摩崖石刻也是很好的，技術(shù)簡單且成本低，可以打印多一點作城市雕塑使用，但是如果量大的話，不如先制作一款3D打印的水泥、陶瓷或金屬材質(zhì)的摩崖，再在在水泥、陶瓷、金屬文物復(fù)刻版上做翻模，不再使用3D打印技術(shù)，而是其他技術(shù)，大規(guī)模生產(chǎn)，可以裝點環(huán)境，也可以供個人回家觀摩學(xué)習(xí)。這樣直接看著立體的摩崖石刻，清晰度可能要比拓片要好一點，文物復(fù)刻版和拓片各有所長。

在筆者第一次見到《石門銘》原石之時就被深深震撼，世上竟有如此神妙的書法但當(dāng)我回到家里買了碑拓書籍以后，我疑惑了，這是我看到過的《石門銘》嗎？為何相差這么遠(yuǎn)？拓片的對原石的逸格是有損壞的，所以，隨著科技的進(jìn)步，筆者極渴望能夠運(yùn)用3D打印技術(shù)，在不傷害《石門銘》原石的情況下，制作出一模一樣外觀和體積感的復(fù)制品，以供廣大書法愛好者共饗。如若今后還有像《瘞鶴銘》那樣的神品被發(fā)現(xiàn)，我們采用3D打印復(fù)刻技術(shù)，也可以讓文物免遭被人們捶拓太多次而面目全非的悲劇，解決好保護(hù)文物與滿足眾多人民觀摩學(xué)習(xí)的矛盾關(guān)系。

作者簡介：李康娜，女，漢族，西安美術(shù)學(xué)院17級在讀研究生，主要研究方向：中國書法與篆刻。

（作者單位：西安美術(shù)學(xué)院）