不必遠赴新疆大漠,來到繁華都市上海,就能走進神秘的龜茲洞窟,欣賞栩栩如生的佛像,觀看色彩絢麗的壁畫。在7月中旬舉辦的上海國際印刷周上,上海印刷(集團)有限公司(以下簡稱上海印刷集團)利用3D打印和數(shù)字印刷技術(shù),將“克隆”出的新疆龜茲洞窟搬到了展場,讓觀眾得以有這種穿越時空的奇妙體驗。
“從傳統(tǒng)的出版物印刷到3D文物復制,從平面的二維到立體的三維。對行業(yè)來講,印刷的命題就拓寬了。對企業(yè)來講,這一探索幫助企業(yè)找到了向文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的方向。”對上海印刷集團的這一探索,上海市新聞出版局印刷管理處處長周建平如是評價。
將3D打印和數(shù)字印刷相結(jié)合
提起3D打印在文物復制方面的應用,我們不妨看看國內(nèi)外媒體的相關(guān)報道。哈佛大學閃族博物館的兩位研究人員利用3D打印機和3D掃描軟件,成功恢復了一個在3000年前被打碎的瓷器獅子花瓶。四川廣漢三星堆博物館在全省首家引進了3D掃描儀和打印機,打印出三星堆文物。
與這兩家博物館相比,身處印刷行業(yè)的上海印刷集團,在利用3D打印技術(shù)復制文物方面又有什么創(chuàng)新呢?上海印刷集團旗下的上海商務數(shù)碼圖像技術(shù)有限公司負責龜茲洞窟數(shù)字化與還原保護工程項目,該公司總經(jīng)理張曉遷將之歸結(jié)為“將3D打印和數(shù)字印刷這兩種技術(shù)相結(jié)合”。
該公司從2011年開始與新疆龜茲研究院合作開展龜茲洞窟數(shù)字化與還原保護工程項目。2012年雙方完成對克孜爾第17窟1:1等比例復原建造,當年9月該復制洞窟在山西大同舉辦的國際繪畫雙年展上展出。這次在上海國際印刷周上展出的克孜爾新1窟佛像殘體和洞窟的復制品,是雙方的第二次合作成果。
“不管從空間結(jié)構(gòu)還是從色彩上看,我們還原度非常高。還原相似度達到100%,還原色彩精度達到98%。”張曉遷表示。這得益于該公司對3D打印和數(shù)字印刷兩項技術(shù)的運用。他說,在對龜茲洞窟還原時,一是利用數(shù)字印刷的色彩管理技術(shù),對3D模型數(shù)據(jù)進行色彩校正,最大限度地保證3D打印顏色的精確性;二是以空間形態(tài)存在的文物使用3D打印方式復制(如佛像),以平面形態(tài)存在的文物使用數(shù)字印刷技術(shù)進行復制(如壁畫)。他舉例說,以現(xiàn)場展出的洞窟為例,整個洞窟的立體模型是用3D掃描技術(shù)建造的,洞窟頂上的飛天壁畫是用數(shù)字印刷的方式還原的。
用自有技術(shù)創(chuàng)新工作流程
一個有著百年歷史的傳統(tǒng)印刷企業(yè),是如何利用現(xiàn)代的數(shù)字技術(shù),將1500多年前的龜茲洞窟完整逼真地再現(xiàn)在人們眼前呢?據(jù)張曉遷介紹,將3D打印和數(shù)字印刷結(jié)合用于龜茲洞窟還原需要5個步驟:窟體及壁畫掃描、圖形拼接、顏色對比、模型建造及3D打印、裝裱及彩繪。
3D打印不是一次成型。上海印刷集團總經(jīng)理沈劍毅告訴記者:“我們引進了目前世界上最大尺寸的彩色打印機,一次打印的最大尺寸為50厘米。國內(nèi)一共有兩臺這么大尺寸的打印設備,這是其中一臺。這個殘體的佛像,是分7個部分打印出來拼接成的。”
該公司引進的3D打印機雖然是色彩還原度比較好的型號,但其色彩只有39萬色,不足以展現(xiàn)龜茲洞窟佛像的色彩,為此,項目組通過校色后又請新疆畫師對佛像進行了彩繪。壁畫的色彩更為絢麗,考慮到色彩還原不是3D打印機制造商的專長,該公司通過自主積累的色彩還原經(jīng)驗來彌補這一缺陷,使得宣紙印刷的壁畫實現(xiàn)了高精度的色彩還原。
不過沈劍毅表示,3D打印設備還是次要的,主要的是建模。說起來很簡單,但做起來要耗費很多時間和精力。早在今年3月,該公司就進駐克孜爾新1窟,光對洞窟和上面的壁畫進行數(shù)字化的高精度掃描就花了45天時間,“圖像是平面的數(shù)字化,洞窟是立體的數(shù)字化”。最終采用3D打印復制的佛像,誤差在1毫米以內(nèi),相當逼真。
技術(shù)與成本瓶頸有待突破
上海印刷集團在成功還原新疆龜茲洞窟之后,接下來將對流失海外文物的龜茲文物進行還原。張曉遷表示,去年公司的藝術(shù)總監(jiān)已到德國收藏龜茲文物最多的柏林亞洲藝術(shù)博物館拍攝了大量的照片回來,將利用平面照片對文物進行立體還原。另外,該集團還將對中華藝術(shù)宮(即世博會中國館,上海美術(shù)館為其運營管理主體)里的雕塑類藝術(shù)品進行數(shù)字化掃描還原。
不過,成本過高或許會成為應用3D打印的一大瓶頸。沈劍毅告訴記者:“3D打印的原料的成本很高,平均每克材料要15~20元,做一個頭像就要幾萬塊。”現(xiàn)場展出的兩尊佛像,由于打印材料成本偏高,只在外面用了2厘米厚的石膏殼,殼上印了1毫米厚的彩色墨水,中間都是用泡沫塑料填充的。
另外,在技術(shù)方面還有許多地方需要攻關(guān)。張曉遷表示,受3D打印機尺寸所限,打印現(xiàn)場展出的兩尊佛像要分7塊打印后根據(jù)三維數(shù)據(jù)進行拼接,這方面的技術(shù)還要繼續(xù)攻關(guān)。另外,我國在將3D打印應用于文物還原方面還沒有相關(guān)標準,這方面如何實現(xiàn)數(shù)字化、規(guī)范化、標準化還有待完善。
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