新技术的运用

Xiangtangshan Cave project photo of scanning a sculpture

通过Konica-Minolta Vivid 9i 激光扫描仪获取三维数据通过Konica-Minolta Vivid 9i 激光扫描仪获取三维数据

响堂山石窟项目的一个主要内容是利用新技术来记录和整理属于响堂山石窟群的石刻造像。由东亚艺术中心组建的项目小组扫描了这些造像并为每个造像创建了三维模型。我们还从不同角度为石窟和造像拍摄了高分辨率的数字图片。中心和中国的一个工作小组合作,共同完成了对响堂山石窟的扫描。通过使用收集的三维数据,我们能够精确地还原流散造像所属的洞窟以及在洞窟中的位置。

我们在项目网站上发布了收集的三维模型和高分辨率图片数据。一些造像的三维模型表面还制作了纹理贴面。“历史的回响”展览运用这些三维造像和石窟数据制作了合成数字影像装置,其中展示了互动三维模型和数字石窟复原。

二十世纪早期,对中国文化遗迹的拍摄和出版唤起了国际上对中国建筑遗址如佛寺和石窟寺的广泛关注,同时激发了中国、日本和西方世界的收藏家和古董商对石刻造像的强烈兴趣。大约从1910年开始,许多响堂山石窟造像还没有来得及留下在原址上的拍摄记录便被凿去卖到古董市场上。这种行为不但严重破坏了石窟,也使我们今天很难准确判断海外藏响堂山石窟造像的所属洞窟。学术上对石窟的复原一直依靠比对石窟照片和世界各地博物馆收藏的造像图片。而项目收集的三维影像数据使我们能够更加准确地将许多石刻造像和其所属石窟和具体位置匹配起来。


利用三维数据创建并添加彩色纹理的南洞北侧合成影像

[ADD YouTube South Cave Textured]

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手工添加纹理的佛手三维模型影像(SFA.B69.S37 3D)

[ADD YouTube BuddhaHandTextured_SFA-B69-S37.mp4]

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三维扫描和数字模型的创建

2005至2007年之间我们致力于收集用于制作三维模型的信息。来自芝加哥大学的小组运用Konica-Minolta Vivid 9i扫描仪 (一种不会损害扫描对象,不会伤害操作人员双眼的顶级三维激光扫描仪),完成了对位于全世界22个不同收藏单位的80余件造像的扫描。

制作三维数字模型需要将一件石刻作为一个密集的三维“点云”通过多次细节扫描(有时对单件石刻可以达到数百次)采集石刻表面信息。通过复杂的软件程序,我们将局部扫描图像手工注册和对齐,进而拼接组合这些图像,最终生成所谓的“密铺”三维模型。和今天更先进的仪器和软件相比,当时项目使用的设备缺乏有效采集石刻表面色彩信息的能力。最新的三维扫描技术实现了物体表面的自动注册和对齐,同时能够采集表面纹理和色彩信息。

2008年6、7月,北京大学为了合作项目也成立了一个小组对北响堂山石窟的北洞和南洞进行三维扫描。他们使用了两种仪器:一种精确度较低的时差测距三维激光扫描仪被用来采集较大面积的图像,如窟门和石窟内部;另一种结构光三维扫描仪被用来采集更加具体和细节的图像。


北京大学小组在北响堂山南洞进行3D扫描

Xiangtangshan Cave project photo Peking University scanning North Site South Cave


北响堂山南洞佛坛“密铺”三维数字模型的线框图片

Xiangtangshan Cave project photo wireframe interior North Site South Cave

网站技术

项目网站一直根据最新的技术发展进行升级并改进网页设计。目前的网站发布于2014年春季,使用的是Drupal框架。演示互动三维模型使用的软件来自CCRM Labs LLC。模型操作过程中,软件还使用了浏览器的WebGL功能来处理低分辨率数据。当模型没有被操作时,高分辨率的模型展示来自于服务器。高分辨率的石刻照片通过Zoomify软件展示,并在复杂的“铺砖系统”上有效地显示照片细节。

数字石窟和石刻复原

通过使用石刻和洞窟的三维数字模型,我们发现众多流散至海外的响堂山石窟造像来自北响堂山南洞,并确认了它们在石窟中的具体位置。三维数据提供了准确的信息证明这些石刻造像被凿去的方式,包括凿痕和断裂的角度。在三维图像的帮助下,我们发现许多南洞造像残块的断裂轮廓和南洞石壁上的残迹完全符合。


北响堂山南洞佛坛的数字复原

Xiangtangshan Caves project photo of digital reconstruction North Site South Cave