敦煌莫高窟完成数字化处理
浅谈数字化旅游开发与文物保护——以敦煌莫高窟为例
浅谈数字化旅游开发与文物保护——以敦煌莫高窟为例【内容摘要】文物古迹历经千年沧桑，其独特性、不可复制性、脆弱性不容忽视，如何把握保护与开发中间的一个“度”，是一个值得探讨的话题。
面对文物保护与开发的矛盾，一味回避解决不了问题，简单地割裂文物保护与旅游开发之间的关系更加不切实际，“为保护而保护”或者“只顾开发，不管保护”也不符合双方的共同利益。
敦煌莫高窟的数字化展示中心无疑是一条崭新的道路，利用高新数字科技，将文物保护与旅游开发有机的结合起来，既丰富了游客的旅游体验，也保护了文物古迹的微生态环境，真正的做到了和谐共赢。
关键词：敦煌莫高窟数字化科技旅游开发文物保护引言：文物古迹是人类社会活动中遗留下来的具有历史、艺术和科学价值的遗物和遗迹,是人民群众智慧的结晶,是人类宝贵的文化财富。
如何保护好文物,是世界各国、各民族共同关心的课题。
文物旅游业的兴起是适应时代需求发展的产物，将文物保护和旅游开发放在一起，既是经济发展的需求，也是精神文明的需求。
当今时代，高新技术层出不穷，结合全新的科学技术，或许能探求出文物保护与旅游开发的一条可行性通道。
在这一方面，敦煌莫高窟的数字化展示中心无疑走在了前列。
一、文物保护与旅游开发的矛盾在当今的时代背景下，伴随着人民生活水平的不断提高，精神上需求愈发显得重要起来，智慧旅游、文旅融合等相关热词也相继不断涌现。
同时，关于文物保护与旅游开发能否和谐共存的探讨也逐渐走进人们的视野之中。
一方面，旅游开发的确带来了不可忽视的经济效益，使得文物单位得到了很丰厚的回馈，可以说是“日进斗金”，另一方面，因开发而带来的文物损坏事件也不断出现，使得保护与开发的矛盾不断激化。
我国历史文化底蕴深厚，文物古迹数不胜数，一些文物古迹经过开发成为著名的景点，大量游客涌入为该地区带来了极其丰厚的旅游经济收入，并且在一定程度上带动了旅游相关产业的发展，同时旅游开发带来的经济效益也能够补充文物保护上的资金空缺。
“数字敦煌”来自莫高窟的报告
甘博照片数据库制作小记“数字敦煌”：来自莫高窟的报告①Һ周欣平②摘要:把敦煌石窟按现在的状况完整保存下来,作为一个世界文明的遗产永久地留给子孙后代,唯一的办法就是通过高科技手段,将已经获得的和将要获得的图像㊁影像㊁文字㊁考古和保护等多种数据汇集起来,构建一个数字化㊁集成化的大规模石窟壁画资源库及敦煌研究数字资源保障体系,完整有序并且永久地储存这些资源,并为学界和大众使用,这就是 数字敦煌 ㊂这是一个永久的㊁可靠的㊁呈动态㊁可更新和升级的系统,亦是一个资源管理和保障体系,以永久储存为主要目标,提供数据更新㊁数据自动检测和数据迁移等多种功能和一个强大的综合敦煌石窟图像和文献库㊂关键词:敦煌石窟;敦煌保护;敦煌研究院;数字敦煌数据库;数字资产管理系统;数字资源永久保存系统D i g i t a lD u n h u a n g:aR e p o r t f r o mt h eM o g a oC a v e sҺ P e t e rZ h o uA b s t r a c t:I fw ew a n t t o p e r m a n e n t l y c o n s e r v eD u n h u a n g C a v e s a n d p a s s t h e mt o t h e f u t u r e g e n e r a t i o n s①②在本文的撰写过程中,何剑叶和林萌审阅了全文,并提出了宝贵意见㊂作者特表示感谢㊂周欣平,美国加州大学伯克利校区东亚图书馆馆长㊁大学图书馆总馆助理馆长(D i r e c t o ro fC.V.S t a r r E a s t A s i a n L i b r a r y,A s s i s t a n t U n i v e r s i t y L i b r a r i a n,U n i v e r s i t y o fC a l i f o r n i a, B e r k e l e y)㊂a saw o r l d h e r i t a g e ,t h e o n l y w a y i s t o i n t e gr a t e a l l t h e c o n t e n tm a t e r i a l s t h a t h a v e b e e n c r e a t e d a n d w i l lb e c r e a t e d i n t o a d i g i t a lr e p o s i t o r y a n d a c c e s s p l a t f o r m ,w h i c h c a n p r o v i d e p e r pe t u a l p r e s e r v a t i o n ,D AM ,a n da c c e s sb y t h ea c a d e m i aa n dt h e p u b l i ci nas y s t e m a t i c a lw a y .S u c ha s y s t e mi s D i g i t a lD u n h u a n g .T h i si sn o to n l y o n e m u r a lr e p o s i t o r y d a t a b a s e ,b u ta p e r p e t u a l ,r e l i a b l e ,r o b u s t p l a tf o r m.I t i s ad a t am a n ag e m e n t a n d p r o t e c t i o ns y s t e m ,w i t ha p r i m a r yg o a l o f p r o v i d i n gp e r m a n e n t p r e s e r v a t i o no fD i g i t a lD u nh u a n g c o n t e n t a n dr e l a t e di n f o r m a t i o n ,c a p a b l eo f d a t a i n g e s t ,s t o r a g e ,u p g r a d e ,e r r o rd e t e c t i o na n dd a t a m i gr a t i o n .I tw i l la l s oh a v ea p o w e r f u l f r o n t -e n d f o r t h e g l o b a l a c c e s s t o i m a g e s a n d t e x t s .K e yw o r d s :D u n h u a n g C a v e s ;D u n h u a n g C o n s e r v a t i o n ;D u n h u a n g A c a d e m y ;D i g i t a l D u n h u a n g ;D i gi t a l d a t a m a n a g e m e n t s y s t e m ;D i g i t a l p r e s e r v a t i o ns y s t em 图1:莫高窟第112窟 中唐781 848 观无量寿经变部分乐舞图(南壁) 照片由敦煌研究院提供㊂ 劝君更尽一杯酒,西出阳关无故人 ,这一千古绝句生动描述了敦煌的地理位置㊂敦煌是古代丝绸之路上的一颗明珠㊁西域边陲重镇㊂它以独特的地理㊁文化及自然条件保存了华夏古代文明的遗产㊂从西安到敦煌的飞机上俯瞰千里黄土坡㊁戈壁滩,宛如到了另一个世界㊂这里曾经是繁华之地,有无与伦比的中国古代壁画艺术和令人梦绕魂牵的飞天传说,在古代,它联系了中亚多国文明㊂2011年2月,我有幸受敦煌研究院的邀请,以国际咨询专家的身份主持了 数字敦煌:石窟壁画及敦煌研究数字资源保障体系 的功能需求及设计开发的论证工作㊂主持这个项目的美方专家还有我的同事㊁数字资源保护专家L i n d aT a d i c ㊂经过了一年多的艰苦工作,我们两人共同撰写了‘数字敦煌:石窟壁画及敦煌研究数 中国研究图书馆员学会学刊 第3卷，2013年3月“数字敦煌”：来自莫高窟的报告字资源保障体系用户功能需求报告“㊁‘敦煌研究院目前的数字化工作流程“和‘数据库提供商分析“共三份报告,为 数字敦煌 系统的总体设计开发及数字资源的永久保存提供了一个蓝图㊂2012年3月,敦煌研究院举行了国际专家论证会,对我们的报告进行了论证㊂最后,报告由来自北京大学㊁中国科学院㊁北京故宫博物院㊁台北 故宫博物院 ㊁首都博物馆㊁台湾 中研院 ㊁大英图书馆㊁美国西北大学㊁美国盖蒂保护所㊁香港城市大学和敦煌研究院及中国文化部等机构和部门的专家小组进行评审并获一致通过㊂图2:在 数字敦煌:石窟壁画及敦煌研究数字资源保障体系 国际专家论证会现场,专家们听取本文作者的陈述㊂照片由敦煌研究院提供㊂在2011和2012两年中,我四次来到了大漠之中的莫高窟,做田野调查,并与敦煌研究院各研究所㊁数字中心和信息中心的50多位研究人员和专业人员面谈,撰写了调研报告㊂当我身处这座巨大的世界文明遗产和艺术宝殿之中时,我的心灵受到了极大的震撼,留下了许多刻骨铭心的记忆㊂直至今日,夜深人静之时,我的思绪还会飘到大洋彼岸戈壁滩中的莫高窟㊁月牙泉㊁鸣沙山㊂在讨论 数字敦煌 这个项目之前,我想先讲几个我在敦煌亲身经历的故事㊂我与敦煌的缘分是从著名学者樊锦诗开始的㊂在敦煌硏究院内有一座石雕,名为 敦煌的女儿 ,雕刻了一位二十出头的姑娘,身背斗笠,面向戈壁大漠㊂图3:作者在莫高窟石窟保护现场㊂她就是敦煌研究院现任院长樊锦诗㊂樊院长20多岁时从北大考古系毕业后就来到敦煌,至今己有40多个春秋了㊂身为一个上海姑娘,北京大学的高材生,她离开大城市,来到地处偏远的敦煌,从一个意气风发的年轻女大学生,到今天白发苍苍的老人,她把一生都献给了敦煌,被誉为 敦煌的女儿㊂第一次见到樊院长是在伯克利㊂为了 数字敦煌 项目,从2009年开始,樊院长以70多岁的高龄,前后共三次来伯克利找我㊂面对这位闻名世界考古界和石窟艺术界的泰斗,我不禁诚惶诚恐㊂记得她最后一次来伯克利,是同微软创始人比尔㊃盖茨的母亲M i m iG a t e s 一起来的㊂M i m iG a t e s 是敦煌基金会的主席㊂我当时就想,是什么把我们这三个经历和身份完全不同的人召唤到了一起,一个是蜚声中外的敦煌学学者,一个是世界首富的母亲,一个是图书馆长,这都是因为面对敦煌的过去㊁现在和未来,我们都具有强烈的责任感,为了把这个世界文明遗产永远保存下去,我们都要尽一份绵薄之力㊂和樊院长谈过话的人都会被她平和低调的人格魅力所感染㊂这位令人崇敬的学者,我其实早有所闻㊂除了她在敦煌学方面的建树,令我最难忘怀的还是她朴实的学者风范㊂敦煌的朋友们告诉我,樊院长到北京开会时,总会住在 中国研究图书馆员学会学刊 第3卷，2013年3月“数字敦煌”：来自莫高窟的报告图4:作者与敦煌研究院院长樊锦诗2012年3月在莫高窟前的合影㊂一个最简陋的小旅店的地下室,几十年不改,过去每晩住宿费才十几元,今天也才几十元㊂搞得连文化部派去接她开会的司机都不知到哪去找她㊂相比今天中国政界㊁商界乃至部分学术界的奢华之风,樊院长一身正气㊁两袖清风的高风亮节令人佩服㊂就是这样一位朴素资深的学者,却极力追赶信息革命的浪潮㊂是她第一次提出了 数字敦煌 的概念,引领了国内文博界的信息革命浪潮,打造了一个具有世界先进水平的敦煌数字中心;也是她把具有极高科技含量的激光点云成像技术运用到了敦煌石窟考古领域,把一批国外的专家带入了敦煌学和敦煌保护工作的行列,这包括盖蒂保护所的人员㊁西北大学多媒体研究人员㊁A R T s t o r和微软亚洲研究院的专家㊂图5:2010年6月敦煌研究院院长樊锦诗邀请作者主持数字敦煌:石窟壁画及敦煌研究数字资源保障体系 的前期论证工作,并赠送礼物㊂要想了解敦煌,先要了解敦煌人,包括研究院的学者㊁工程人员㊁画家㊁艺术家㊁文物工作者和工作人员㊂我对他们了解最深的一次莫过于对榆林窟的实地考察㊂邻近莫高窟的榆林窟同属敦煌石窟,但它比莫高窟的知名度要低很多㊂从莫高窟到榆林窟乘汽车要一个多小时,途中经过沙漠和绿洲㊂源自祁连山的党河,冲刷出西千佛洞的断崖㊂榆林窟就坐落在榆林河畔的峡谷里,十分偏僻㊂榆林窟最早的洞窟起始于唐代,它的壁画可以与莫高窟的壁画媲美,它的西夏壁画尤其令人叹为观止㊂到达榆林窟时已经是下午㊂榆林窟的负责人先带着我们参观石窟壁画,参观完后已经是傍晚了㊂此时晚霞映照在崖石上的石窟岩壁上,十分壮丽㊂远处的榆林河也传来一阵阵涛声㊂此时,除了榆林窟的十几个工作人员外,只有L i n d a ㊁我及司机三个客人㊂主人热情地邀请我们到他们的食堂去共进晚餐㊂食堂里只有一张简陋的餐桌,炒的菜是榆林河边菜地里摘的,没有肉㊂据主人说这里出去买菜很不方便,只能自种自吃㊂这里没有电视,沒有现代的厕所和中国研究图书馆员学会学刊 第3卷，2013年3月“数字敦煌”：来自莫高窟的报告抽水马桶㊂这一切使我回想起20世纪70年代我在农村下乡插队时的情景,是那样的原始和艰苦㊂夜幕逐渐降临,峡谷里一片寂静㊂我不禁向主人问道: 榆林窟在如此偏僻之地,你们既无现代的警卫设备,又无部队在此防卫,如果有贼人夜里来盗壁画和文物,你们如何处置? 主人告诉我,一年三百六十五天,他们每天每夜都在此防守和巡逻㊂他们指着不远处的几只大狼狗告诉我说,毎天晩上他们把通向石窟的大门关上后,就把这些狼狗放开,有了这些狼狗,盗贼就不敢靠近了㊂这些敦煌的看护人大都是抛家别子,每月只能回家几次㊂酷暑寒冬,他们年复一年地终日守护在这里,远离一切现代社会的方便舒适和城市的喧哗㊂敦煌人中还有洋学者㊁洋学生㊂我在敦煌研究院见到了一位长住在此地的美国姑娘㊂她名叫A p r i lH u g h e s,是普林斯顿大学的中国艺术史博士生㊂碰巧她硕士是在伯克利加州大学的 亚洲研究小组 (G r o u p i nA s i a nS t u d i e s)念的㊂她硕士毕业那年碰巧 亚洲研究小组 请我担任该专业毕业典礼的主题演讲人,所以这次我们是一见如故㊂A p r i lH u g h e s研究的是佛教艺术,自愿来到敦煌研究院给这里的研究人员教英语㊂用她的话来说,除了一份微薄的工资外,最重要的是可以得到院里的特批去看她想看的洞窟,这对她的研究工作至关重要㊂我问她在敦煌工作最困难的是什么,她说是难熬的寂寞㊂冬天里,一个人待在莫高窟的宿舍里,只有靠看那些从美国带来的光碟打发时光㊂我问她在这里最高兴做的事是什么,她告诉我她最乐意做的是乘敦煌研究院的班车到敦煌巿里去看朋友㊂看着这位金发碧眼㊁美丽且充满了活力的美国姑娘我又不禁问道,在这荒郊野外的莫高窟,你只身一人害怕吗?她说她才不害怕㊂ 中国人都很友善,我在研究院有很多朋友,也有学生,他们对我很好㊂ 我想,有这些执著的洋学生,敦煌学这门世界性的学问可谓后继有人㊂敦煌人也包括那些已经逝世了的专家和学者㊂在莫高窟对面的三危山下,宕泉河边,有一块墓地㊂这里埋葬着十几个曾经在敦煌工作过的敦煌保护工作者,包括敦煌研究院的前身 国立敦煌艺术研究所的所长,第一代敦煌学专家常书鸿,敦煌研究院笫一任院长段文杰,以及曾经在研究院工作过的其他一些终身献身敦煌研究和敦煌保护工作的学者和专业人员㊂他们当中有常书鸿的夫人李承仙,段文杰的夫人龙时英等㊂他们都把一生献给了敦煌㊂敦煌研究中国研究图书馆员学会学刊 第3卷，2013年3月院的朋友们告诉我,这些前辈来到敦煌时,当时的条件比现在不知要艰苦多少㊂寒冬腊月他们都只能睡在滴水成冰的破土屋子里,缺少食物和生活必需用品㊂从莫高窟到敦煌市骑着毛驴要走大半天,才能买回一些食品㊂今天研究院的职工乘坐班车从敦煌巿到莫高窟的研究院上下班,单程仅需20多分钟㊂虽然这片墓地比不上西敏寺教堂墓地之显赫㊁阿灵顿公墓之宏伟㊁八宝山公墓之著名,但它却是一块极其神圣的墓地㊂它是中华文明史上的一块丰碑,把一个辉煌的艺术宝殿和终身守护这宝殿的守护神们永远地连在了一起,只有寥若晨星的少数英杰才有资格长眠此地!一、百年来的敦煌保护工作自20世纪初敦煌遗书散落到欧洲㊁日本和美洲后,敦煌学逐渐成为一门世界性的学问㊂100多年来,敦煌的保护工作也从未间断㊂敦煌研究院前院长㊁著名敦煌艺术保护专家段文杰先生认为,敦煌保护工作的第一阶段是1900 1941年这40年,①这一期间的工作主要包括莫高窟藏经洞出土的经典文献的保存㊁寻踪㊁整理㊁校勘㊁考证㊁抄录㊁发布等活动,重大学术成果有罗振玉的‘敦煌石室书目及发行之原始“㊁‘莫高窟石室秘录“㊁‘鸣沙山石室古籍丛残“㊁‘敦煌零拾“,王国维的‘敦煌发现唐朝之通俗诗及通俗小说“㊁‘近三十年中国学术上的新发现“,刘师培的‘敦煌新出唐写本提要“,向达的‘唐代佛曲考“㊁‘唐代俗讲考“,郑振铎的‘敦煌俗文学参考资料“㊁‘变文及宝卷选“,陈寅恪的‘敦煌劫余录“等㊂另外还有王重民㊁向达㊁余道泉㊁姜亮夫等人先后去伦敦㊁巴黎和印度调查,抄录和拍摄的敦煌遗书㊂敦煌保护工作的第二阶段为1941 1978年这37年㊂这一阶段工作的重要特征是中国一批美术家投身敦煌石窟艺术的临摹㊁研究㊁宣传介绍工作,和长住敦煌对石窟的整理和保护工作,也包括清理石窟内外的积沙和石窟的加固工作㊂1944年敦煌艺术研究所成立,常书鸿担任所长㊂以他为首的一批有志于敦煌艺术研究和石窟保护工作的艺术家,在敦煌坚持工①段文杰:‘敦煌之梦:纪念段文杰先生从事敦煌艺术保护研究60周年“,南京:江苏美术出版社,2007年,第158 164页㊂“数字敦煌”：来自莫高窟的报告作了数十年,将一生献给了敦煌事业㊂根据段老的回忆,敦煌保护工作的第三阶段是从1979年改革开放后至今,这是中国敦煌学大发展的一个重要时期㊂在这一时期,敦煌学的研究从国外转到了国内,彻底结束了 敦煌在中国,而敦煌学在外国 的局面㊂1984年敦煌研究院正式成立,由段文杰任院长㊂敦煌的研究和保护工作全面展开㊂在这期间,中国各高校和科研机构的专家学者也纷纷投身敦煌学各个领域的研究,成果丰硕㊂尤为重要的是,从20世纪80年代开始,敦煌研究院与美国㊁欧洲和日本的研究和文物保护机构合作,用现代科学技术保护敦煌石窟,在石窟保护材料的使用㊁环境检测与治理㊁石窟加固㊁壁画颜料变色和褪色机理研究㊁壁画和彩塑的修复方面都取得了惊人的成绩㊂敦煌保护工作方面的成就也为世人所瞩目㊂二、敦煌石窟壁画的数字化工作如同世界上的万物一样,物质的敦煌总有一天会消失㊂从20世纪90年代起,现任敦煌研究院院长的著名考古学家樊锦诗就提出了以数字化手段来保护敦煌的想法,即用先进的计算机和影像技术全面记录㊁展现和永久保存敦煌石窟和壁画艺术㊂用樊院长的话来说,敦煌石窟壁画这个文物不可再生,也不能永生,只能用高科技手段,将洞窟㊁壁画㊁彩塑及与敦煌相关的一切文物加工成高智能数字图像,同时也将分散在世界各地的敦煌文献㊁研究成果以及相关资料总汇成电子档案㊂在这一思路下,1993年敦煌研究院与有关单位合作,开始用计算机来存储石窟壁画的图像,向数字敦煌的目标迈出了第一步㊂1994年由大英图书馆主持的国际敦煌项目I D P开始启动,敦煌研究院与国内及英国㊁俄国㊁日本㊁法国等国家的图书馆和博物馆合作,将散布在世界各地的敦煌遗书和手稿通过数字扫描后,在互联网上展示㊂从20世纪90年代中期开始,敦煌研究院逐步建立起了自己的数字化队伍,并有系统地将计算机和信息技术运用到敦煌石窟图像的采集㊁存储和发布等诸多方面㊂1997年,敦煌研究院与浙江大学开始了一项合作研究计划,将精选的60个莫高窟用多媒体技术进行展示㊂1998年,美国梅隆基金会出资,协助敦煌研中国研究图书馆员学会学刊 第3卷，2013年3月究院将22个莫高窟进行实地拍摄,并为44个莫高窟制作了计算机网络的虚拟漫游实景片㊂从20世纪90年代中期到21世纪初,美国西北大学的一个摄影团队也专程前来敦煌进行由美国梅隆基金会出资支持的 国际敦煌数字档案计划 的创建工作㊂2004年,敦煌研究院向中国政府正式提交了‘敦煌莫高窟保护利用设施“报告㊂这份报告在以下三个方面,就如何加强敦煌莫高窟的保护和利用设施的投资作出了阐述:数字图像的采集和利用㊁石窟保护㊁敦煌宝藏展示,从而为利用高科技手段来开发一个大型的数字敦煌系统奠定了理论基础㊂三㊁ 数字敦煌 的挑战以上我谈到了敦煌的保护工作以及 数字敦煌 的缘起和发展㊂但是, 数字敦煌 所面临的挑战是巨大的㊂首先,它所牵涉的范围广泛,包括所有敦煌石窟㊁壁画和与其相关的文物㊁文献等㊂敦煌石窟是敦煌地区石窟之总称,包括敦煌市的莫高窟㊁西千佛洞,安西县的榆林窟㊁东千佛洞,肃北县的五个庙石窟㊂现共有洞窟812个,分别为莫高窟735个㊁西千佛洞22个㊁榆林窟42个㊁东千佛洞7个㊁五个庙石窟6个,石窟的开凿时期为公元4世纪到14世纪㊂莫高窟南区为塑像和石窟壁画集中的地区,现存洞窟492个(其中五个位于北区),塑像2000余尊,壁画45000平方米,以及木结构建筑5座㊂这些实物以及有关的文献都要被包含在内㊂其次, 数字敦煌 所包含的数字资源的数量是巨大的:需要拍摄400多个石窟的完整图像,包括石窟壁画和塑像的单个和拼接图像,储存完整的石窟考古和保护数据及文献,记录并展现敦煌研究院现存的文物㊁敦煌遗书和手稿,汇集有关敦煌研究的出版物㊁敦煌研究工具书等㊂ 数字敦煌 的最终目的是在数字化的环境下,精确并高清展示敦煌石窟艺术的全貌,永久储存并保护有关敦煌的数字资产,并为研究中国乃至中亚古代的石窟艺术,以及历史㊁地理㊁宗教㊁经济㊁政治㊁民族㊁语言㊁文学㊁科技等学科领域提供数量巨大㊁内容丰富的资料㊂目前敦煌研究院已经完成大约50个石窟的拍摄㊂ 数字敦煌 项目第一年的建库数据量将包括90多万份图像㊁考古及石窟保护数据,超过30T B的容量;项“数字敦煌”：来自莫高窟的报告图6:敦煌石窟的数字图像㊂照片由敦煌基金会提供㊂目第五年的数据量将达到370多万件图像及数据和文档,超过100T B的容量㊂然后,随着拍摄和制作工作进一步展开,直到数字敦煌项目完成,数据量会成倍增长㊂敦煌遗书和敦煌研究文献也极为丰富㊂大量散落在世界各地的文献也必须链接或纳入 数字敦煌 平台㊂数字敦煌 系统的设计也是极其复杂的㊂它是一个整合许多子系统的庞大系统㊂来自敦煌研究院内不同单位,甚至其他机构,乃至不同国家的敦煌数字资源都要被整合在一起㊂另外, 数字敦煌 的数据是独特和复杂的㊂所有的敦煌壁画资料都属于结构性数据,即它们都存在相互交叉的联系,如壁画的局部与整体的关系㊁壁画的 父子 关系(单画与组画)等㊂不同类型的几十种数据都要在系统里进行符合国际标准的标注并加注元数据描述,这些数据包括图像㊁文字㊁数字等㊂这是一个多层次㊁多关连的复合体系㊂最后, 数字敦煌 必须还是一个动态的系统,它必须提供对所存储的海量数据进行定期检测㊁查错并替补㊂一旦将来出现了新的操作平台和文档格式,还必须将大规模的数据进行升级㊁改制和迁移,保证 数字敦煌 的资源一千年以后也不损坏,不过时㊂除此之外,数字敦煌系统还必须把大量的图像和文档输送到前台展示,为全球的读者提供服务㊂这样一个集数字资产(复杂结构性数据)的管理㊁永久存储和发布为一体的超大型系统在世界上我们尚未见过㊂即使是今天欧美国家最先进的数字资产管理㊁保存和发布系统也不能有效地解决 数字敦煌 所有的问题㊂四、总体设计方案在莫高窟的数字化工作进行了近20年后,设计一个大型石窟壁画及敦煌研究数字资源保障体系的工作就提上了议事日程㊂目前 数字敦煌 项目拥有的数字资产量已达到兆亿级,而且更大规模的石窟拍摄及数字化工作将要展开,这里每时每刻都有新的数据产生,包括石窟壁画拍摄团队现场拍摄的图像㊁石窟保护部门生成的数据,如石窟的温度㊁湿度㊁人员流动的检测数据,以及国图7:莫高窟第254窟北魏439 534 ‘舍身饲虎“图是公认的佛教艺术的经典之作㊂内外各个研究团队在莫高窟实地采集的数据,如航空摄影图像㊁考古队在石窟内收集的激光点云图像㊁美术工作者的壁画临摹㊁计算机科学家们制作的石窟3D 图等㊂敦煌研究院过去20年拍摄的大量平面图像和动画影像也需要整理,有的还要做制式升级㊂把这么多复杂的信息源归拢㊁整合并永久地保存,就需中国研究图书馆员学会学刊 第3卷，2013年3月“数字敦煌”：来自莫高窟的报告要由图书馆方面的综合信息管理专家和数字资源保护专家来协助筹划一个 数字敦煌:石窟壁画及敦煌研究数字资源保障体系 ㊂这也就是我和L i n d aT a d i c被委派来做这个系统功能的前期调研和功能需求研究的原因㊂我们提出了 数字敦煌 总体设计方案的三个核心部分,即一个基于工作流程的数字资产管理系统,一个基于资源永久保存的数字资产保存系统和一个基于全球发布的数字敦煌数据库,如下图所示:数字资产管理系统(简称D AM)后台数字资源永久保存系统前台‘数字敦煌数据库“(1)数字资源管理系统:数字资源的生成和编目㊂图像和影像以及文字资料的管理和输送㊂数据版本的管理与监控㊁追踪和记录㊂将数字内容和元数据递送到前台㊂承担管理高清晰原始图像和原始文档的任务㊂(2)数字资源永久保存系统:追踪和监控数据保存的过程和活动,包括对传送和存储后损坏了的数据和错误数据进行检测㊂完成文档的核准和数据入库时相关技术性元数据的提取㊂提供过时文档格式的监测,以及文档格式的提升和转换㊂提供L T O开放线性磁带数据拷贝过程的监测㊂(3)数字敦煌数据库:一个可供世界范围内订阅的数据库㊂它发布的内容包括图像㊁影像㊁论文㊁敦煌遗书㊁专家手稿㊁善本书和敦煌研究出版物等㊂所有内容都来源于后台的数字资源管理体系,使用原始图像和文档生成并经过压缩处理过的替代数据㊂报告还附有‘数字敦煌:石窟壁画及敦煌研究数字资源保障体系功能需求表“㊁‘数字资产管理主任的技术与核心职能“㊁‘敦煌研究院文档命名规范“与‘国际敦煌数字档案M I D A“有关的元数据文件,和国际图联制定的‘书目记录功能要求“㊂除了第一份功能需求报告外,第二份报告讨论的是敦煌研究院的数字化工作流程,包括大量不同文档的制式及标引规范㊁文档命名格式㊁敦煌遗书的数字化情况等㊂第三份报告则讨论了中国目前大型数据库设计和开发的。
敦煌莫高窟三维数字化重建和沉浸感互动漫游
敦煌莫高窟三维数字化重建和沉浸感互动漫游
佚名
【期刊名称】《中国文化遗产》
【年(卷),期】2004(000)003
【摘要】敦煌莫高窟每年吸引了大批游客。
但是，观众游览时，只能借助手电微弱的光芒进行局部观赏，难以领略整体的震撼气势和精美绝伦的壁画细节。
同时，这些洞窟的长年对外开放，使得大批量游客的到访对洞窟造成了渐进毁坏并日趋严重，成为文物保护一个亟待解决的难题。
【总页数】1页(P82)
【正文语种】中文
【中图分类】K870.6
【相关文献】
1.敦煌莫高窟石窟三维数字化技术研究 [J], 刘刚;张俊;刁常宇
2.三维数字化城市虚拟漫游系统的设计 [J], 牛庆丽
3.体感交互虚拟漫游的沉浸感评价 [J], 周强;张敏雄;吴新丽;李昕;黄金鹏;杨文珍;潘志庚
4.体感交互虚拟漫游的沉浸感评价 [J], 周强;张敏雄;吴新丽;李昕;黄金鹏;杨文珍;潘志庚
5.敦煌莫高窟第45窟彩塑高保真三维重建方法研究 [J], 余生吉;吴健;王春雪;俞天秀;胡琢民
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文物保护技术与文化遗产的数字化重建
文物保护技术与文化遗产的数字化重建随着科技的发展，数字化技术在各个领域都得到了广泛应用。
在文物保护领域，数字化技术也起到了重要的作用。
本文将从数字化重建的角度，探讨文物保护技术与文化遗产的数字化重建。
一、数字化重建的意义文化遗产是一个国家和民族的重要财富，也是人类共同的文明遗产。
然而，由于时间的推移和外界环境的影响，许多文化遗产逐渐破损、老化，甚至消失。
为了保护和传承这些宝贵的文化遗产，数字化重建成为一种有效的手段。
数字化重建可以通过高精度的三维扫描技术，将文物的形态、结构等信息进行采集和记录。
通过数字化的手段，可以还原文物的原貌，保存其最真实的外观和结构。
同时，数字化重建也可以为后续的研究和保护提供便利，为文物的修复和保护提供参考。
二、数字化重建的技术应用1.三维扫描技术三维扫描技术是文物数字化重建的基础。
它通过激光扫描和摄影技术，获取文物表面的坐标数据，然后经过处理与重建，得到文物的三维模型。
这种技术具有高精度、非接触性、无损伤等优点，可以准确还原文物的外貌和细节。
2.虚拟现实技术虚拟现实技术是数字化重建的一种前沿应用。
通过虚拟现实技术，可以将文物还原为一个虚拟的世界，使人们可以通过虚拟现实设备来进行互动和观察。
这种技术可以让人们身临其境地感受到文物的魅力，增加观众的参与度以及对文物的了解与保护意识。
三、数字化重建的应用案例1.敦煌莫高窟数字化重建敦煌莫高窟是世界上现存最大的佛教艺术宝库，也是中国文化遗产的重要组成部分。
数字化重建技术在敦煌莫高窟的保护中发挥了重要作用。
通过扫描技术，将莫高窟中的壁画、佛像等文物进行了三维数字化重建，实现了文物的远程传输与保存。
2.故宫博物院文物保护与数字化重建项目故宫博物院是我国最大的宫殿建筑群，也是世界上最为重要的宫殿博物馆之一。
为了保护和传承故宫文物，故宫博物院开展了文物保护与数字化重建项目。
通过数字化重建技术，将故宫文物进行了三维扫描与重建，实现了对文物的无损伤检测与修复。
敦煌莫高窟的数字化保护与传承利用现代科技手段解读古代艺术之美
敦煌莫高窟的数字化保护与传承利用现代科技手段解读古代艺术之美敦煌莫高窟是中国古代艺术瑰宝之一，位于甘肃省酒泉市敦煌市境内，是世界文化遗产之一。
莫高窟内保存了大量的佛教艺术品，其壁画和彩塑以其独特的艺术风格和丰富的主题内容而闻名于世。
然而，由于岁月的侵蚀和自然灾害的影响，莫高窟的保护工作面临着严峻的挑战。
为了更好地保护和传承莫高窟的艺术之美，现代科技手段被应用于数字化保护和传承工作，为人们解读古代艺术提供了全新的途径。
数字化保护是利用现代科技手段对文物进行高精度扫描、数字化重建和虚拟展示的一种保护方式。
在敦煌莫高窟的数字化保护中，先进的激光扫描技术被运用于对壁画和彩塑进行非接触式扫描，将其精确还原为电子模型。
通过这种方式，莫高窟的艺术品得以在数字化平台上得到真实再现，这为后续的传承和研究提供了便利。
数字化保护不仅能够保留文物的原貌，更重要的是提供了更多样的传承利用方式。
传统的壁画和彩塑只能在实地参观时欣赏，而数字化平台的出现使人们不受地域和时间的限制，通过互联网，随时随地欣赏到莫高窟的艺术之美。
同时，数字化还使得艺术作品得以更好地传播和推广，吸引更多的人关注和学习。
在数字化平台上，人们可以通过放大、旋转等操作，更加全面地观察和研究壁画和彩塑的细节，从而对古代艺术的审美和技法有更深入的了解。
除了数字化保护，现代科技手段还可以用于解读古代艺术。
在敦煌莫高窟的壁画中，蕴含着丰富的历史、文化和宗教信息。
传统的艺术研究通常需要艺术专家对文物进行深入的解读和研究，而现代科技手段的应用提供了一种更加直观和全面的解读途径。
以图像处理和模式识别为基础的数字化技术，可以对莫高窟的壁画进行色彩、结构、样式等方面的分析和比较，从而发现其中蕴含的艺术规律和意义。
此外，文本挖掘和自然语言处理技术可以对莫高窟内刻写的佛经和题记进行自动识别、翻译和分析，为人们揭示其中蕴含的诗歌、故事和思想。
这些数字化技术的应用不仅提高了研究的效率，也为解读古代艺术提供了专业而全面的支持。
虚拟现实技术在文物复原中的实际应用案例
虚拟现实技术在文物复原中的实际应用案例虚拟现实技术近年来在各个领域都得到了广泛的应用，尤其是在文物复原方面。
借助虚拟现实技术，我们可以以前所未有的方式还原古代文物的原貌，并使观众身临其境地体验古文化的魅力。
以下将介绍几个虚拟现实技术在文物复原中的实际应用案例。
首先，虚拟现实技术在文物复原方面的一个案例是敦煌莫高窟的复原。
敦煌莫高窟是我国重要的古代艺术瑰宝，而其保存情况却日益严峻。
虚拟现实技术能够通过数字化的手段，将敦煌莫高窟的佛像、壁画等文物进行高精度的三维扫描，以及纹理和颜色的重现。
通过VR设备，人们可以像亲临莫高窟一样，欣赏到逼真的壁画和佛像，同时还能了解到相关的历史背景和文化内涵。
其次，虚拟现实技术还可以在文物复原中应用于建筑的重建。
例如，在故宫博物院的文物保护与修缮过程中，虚拟现实技术被用于重建消失的宫殿建筑。
通过对文献资料的研究和现存建筑的数据采集，可以精确地重建失传的建筑。
利用VR技术，观众可以在虚拟环境中漫游故宫的每个角落，感受到宫殿建筑的雄伟和华丽。
这种技术可以有效地弥补历史中遗失的建筑信息，同时也为文物修缮和展示提供了重要的参考。
再次，虚拟现实技术还可应用于文物的互动体验。
例如，国内某博物馆引入虚拟现实技术，将一具古代人的遗骨进行三维扫描，并使用虚拟现实设备进行呈现。
观众可以通过佩戴VR设备，仿佛置身于古代场景中，与古代人物进行互动。
他们可以与虚拟人物对话、交流，并了解古人的生活方式、社会环境等。
这种互动体验不仅增加了观众的参与感和亲身体验感，还提升了文物传承的教育效果。
最后，虚拟现实技术还能在文物复原中用于文物的保护和监测。
虚拟现实技术可以实时收集文物的形态数据，通过3D扫描，可以对文物进行精确的测量和监测。
这种技术允许文物保护人员对文物的损伤和变化进行实时监控，并采取相应的保护措施。
此外，虚拟现实技术还可以为文物的管理和展览提供重要的支持，包括数据存储、信息共享和展览策划等方面。
古代敦煌壁画的数字化保护与修复
古代敦煌壁画的数字化保护与修复一、本文概述敦煌，位于中国西北的甘肃省，以其壮丽的自然风光和深厚的文化底蕴而闻名于世。
而在这片古老而神秘的土地上，矗立着被誉为“东方艺术明珠”的莫高窟。
莫高窟内的壁画，以其精湛的技艺、丰富的内涵和极高的历史价值，成为了中国古代艺术的瑰宝。
然而，随着时间的流逝，这些珍贵的壁画也面临着自然和人为因素造成的损坏。
因此，如何有效地保护和修复这些古代壁画，成为了摆在我们面前的一大挑战。
近年来，随着数字技术的飞速发展，数字化保护与修复技术逐渐成为了文化遗产保护领域的研究热点。
本文将围绕古代敦煌壁画的数字化保护与修复展开探讨，旨在介绍数字化技术在壁画保护中的应用现状、优势以及面临的挑战，并提出相应的解决方案。
文章首先将对古代敦煌壁画的艺术价值和保护现状进行简要概述，然后详细介绍数字化保护与修复的基本原理和技术流程，接着分析数字化技术在壁画保护中的优势与局限性，最后展望数字化保护与修复技术在未来文化遗产保护领域的发展前景。
通过本文的阐述，我们希望能够引起更多人对古代敦煌壁画保护工作的关注，同时也为数字化技术在文化遗产保护领域的应用提供有益的参考和启示。
二、敦煌壁画的现状与保护挑战敦煌，这座位于中国西北部的文化古城，以其独特的地理位置和丰富的历史文化背景，孕育出了举世瞩目的敦煌壁画。
这些壁画不仅是中国古代艺术的瑰宝，也是世界文化遗产的重要组成部分。
然而，随着时间的推移，这些珍贵的壁画面临着诸多保护与修复的挑战。
目前，敦煌壁画的保存状况令人担忧。
由于自然因素如风沙、温湿度变化、紫外线照射等，以及人为因素如游客参观、环境污染等，壁画出现了严重的褪色、脱落、开裂等问题。
这些问题不仅影响了壁画的艺术价值，也对其保存造成了极大的威胁。
在保护方面，敦煌壁画面临着多方面的挑战。
壁画的材质和制作工艺复杂，使得修复工作异常困难。
由于壁画面积巨大，数量众多，保护工作的人力、物力和财力投入巨大。
随着科技的发展，如何在保护传统壁画的同时，利用数字化技术对其进行修复和展示，也是当前面临的重要课题。
敦煌莫高窟完成数字化处理
敦煌莫高窟完成数字化处理发布时间：2014-02-10 09:56:52 来源：人民日报编辑：葛莹1月末正是莫高窟的旅游淡季，洞窟静静地矗立于沙漠一隅。
导游吕文静带着游客进入一个洞窟，里面漆黑一片。
她一边讲解，一边用手电照亮一小块儿洞壁。
顺着光束望去，才能一睹莫高窟彩塑的芳容。
利用三维重建技术复原的石窟彩塑。
莫高窟第61窟数字化前期采集现场。
1月末正是莫高窟的旅游淡季，洞窟静静地矗立于沙漠一隅。
导游吕文静带着游客进入一个洞窟，里面漆黑一片。
她一边讲解，一边用手电照亮一小块儿洞壁。
顺着光束望去，才能一睹莫高窟彩塑的芳容。
洞窟外，敦煌研究院数字中心里，工作人员正对采集设备传回的图像进行拼接。
电脑屏幕上，壁画全貌一览无余，壁画明亮柔和，线条清晰流畅，画面如湖水般荡漾开来。
将显示尺寸调节到最大，细细端详，衣衫质地清晰可见，人物表情生动至极。
这就是莫高窟数字化工程的成果：经过数字摄影采集方案设计、通过定制轨道、摄影车、摄影框等专有设备逐行逐格进行摄影采集，将上千甚至更多的原始图像拼接成一幅完整的图像。
有1600多年历史的敦煌莫高窟，至今保有735个洞窟。
过去一年里，敦煌研究院新完成了20多个洞窟的数字化档案拍摄，至今已实现了约90个洞窟的数字化。
初衷希望人们在千百年后还能领略莫高窟的样貌敦煌的数字化，始于敦煌研究院院长樊锦诗的一个想法：让敦煌石窟得以“永久保存”。
莫高窟窟内的彩塑和壁画都是使用泥土、木材、麦草等材料制成。
随着游客接待量屡创新高，彩塑和壁画的保护面临巨大压力。
此外，洞窟还受到地震等自然灾害的威胁。
而数字化处理，则弥补了物理保护的不足。
上世纪90年代初，敦煌研究院就开始研究数字化。
但效果并不令人满意，“预期的色彩保真和线条的精度都没能实现，但是这样的探索让我们知道了问题所在。
”敦煌研究院常务副院长王旭东说。
1998年底，敦煌研究院与美国西北大学合作开展“敦煌壁画数字化合作研究”项目，基本解决了色彩保真和线条几何尺寸的精度问题。
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敦煌莫高窟完成数字化处理
发布时间：2014-02-10 09:56:52 来源：人民日报编辑：葛莹
1月末正是莫高窟的旅游淡季，洞窟静静地矗立于沙漠一隅。
导游吕文静带着游客进入一个洞窟，里面漆黑一片。
她一边讲解，一边用手电照亮一小块儿洞壁。
顺着光束望去，才能一睹莫高窟彩塑的芳容。
利用三维重建技术复原的石窟彩塑。
莫高窟第61窟数字化前期采集现场。
1月末正是莫高窟的旅游淡季，洞窟静静地矗立于沙漠一隅。
导游吕文静带着游客进入一个洞窟，里面漆黑一片。
她一边讲解，一边用手电照亮一小块儿洞壁。
顺着光束望去，才能一睹莫高窟彩塑的芳容。
洞窟外，敦煌研究院数字中心里，工作人员正对采集设备传回的图像进行拼接。
电脑屏幕上，壁画全貌一览无余，壁画明亮柔和，线条清晰流畅，画面如湖水般荡漾开来。
将显示尺寸调节到最大，细细端详，衣衫质地清晰可见，人物表情生动至极。
这就是莫高窟数字化工程的成果：经过数字摄影采集方案设计、通过定制轨道、摄影车、摄影框等专有设备逐行逐格进行摄影采集，将上千甚至更多的原始图像拼接成一幅完整的图像。
有1600多年历史的敦煌莫高窟，至今保有735个洞窟。
过去一年里，敦煌研究院新完成了20多个洞窟的数字化档案拍摄，至今已实现了约90个洞窟的数字化。
初衷
希望人们在千百年后还能领略莫高窟的样貌
敦煌的数字化，始于敦煌研究院院长樊锦诗的一个想法：让敦煌石窟得以“永久保存”。
莫高窟窟内的彩塑和壁画都是使用泥土、木材、麦草等材料制成。
随着游客接待量屡创新高，彩塑和壁画的保护面临巨大压力。
此外，洞窟还受到地震等自然灾害的威胁。
而数字化处理，则弥补了物理保护的不足。
上世纪90年代初，敦煌研究院就开始研究数字化。
但效果并不令人满意，“预期的色彩保真和线条的精度都没能实现，但是这样的探索让我们知道了问题所在。
”敦煌研究院常务副院长王旭东说。
1998年底，敦煌研究院与美国西北大学合作开展“敦煌壁画数字化合作研究”项目，基本解决了色彩保真和线条几何尺寸的精度问题。
截至2005年底，项目完成了22个敦煌石窟典型洞窟的数字化。
但受到当时设备和技术的限制，采集分辨率只有75dpi(表示分辨率)。
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，联合浙江大学、武汉大学、中科院和相关企业协同攻关。
随着设备进步和技术提升，摄影分辨率达到300dpi，完全满足各种需求。
“文物保护是我们最重要的任务，希望千百年后的人们，还能通过数字化成果，领略莫高窟的样貌。
”王旭东说，数字化的成果可以支持美术、考古等研究工作，即将建成的莫高窟游客中心也能呈现数字莫高窟实景，日后还可以让公众通过网络欣赏灿烂的敦煌佛教艺术。
实现
摄影和拼接都要最大程度地呈现原作
和普通文物相比，敦煌石窟壁画的数字化面临诸多难题。
空间狭窄且形制不一、壁面曲率不同，普通技术很难保证线条连贯不变形。
而且，要将壁画完整地搬到电脑里要经过一个复杂的过程。
首先，要设计详细的数字摄
影采集方案。
然后按照方案，使用定制轨道、摄影车、摄影框等专业设备，逐行逐格进行摄影采集。
在此过程中，图像色彩、清晰度都受到严格控制，以保证采集质量。
最后，运用独特的十字拼接法，将上千幅原始图像拼接成一幅完整的图像。
这绝非易事。
数字中心主任吴健举例，在设计方案时，先要综合考虑洞窟大小、形状及损坏程度和难度系数，对方案进行科学论证;拍摄必须采用恒温冷光源，确保将洞窟受到的人为影响降到最低。
负责拍摄壁画的80后摄影师丁小胜，谈起工作时一脸严肃：“来不得半点马虎，如果一个环节出错，各个环节都会有问题。
”他说，摄影和拼接都要避免任何的主观创作，要对时间、效率和精度有精准把握，最大程度地呈现原作。
在拼接时，由于图像的中心区域像素精度最高，边缘会有畸变，拼接小组要通过多次重合来校准图像。
此外，完成这项工作还需要投入大量人力。
以一个80—100平方米的中型洞窟为例，摄影采集组需要4—5人，拼接的小组需要5—6人，总共加起来是10个人一组，全部完成需要3个月。
据了解，项目的摄影组和拼接组各有6个，每幅图像都要通过现场验收才算合格。
第61窟的五台山全图，全部完成拍了4000多张照片，共40多个G。
“尽管辛苦，可是意义很大。
有专家反映，看到数字化的成果后，可以重新写论文了。
”王旭东说。
前景
参观前先看数字电影，在洞窟的逗留时间缩至约60分钟敦煌的数字化为不可移动文物的数字化处理提供了范例和标准。
2013年，由敦煌研究院与故宫博物院联合申请国家科技支撑项目“文物数字化保护标准体系及关键标准研究与示范”，其中敦煌研究院承担“不可移动文物数字化保护关键标准研究与示范(以石窟寺为例)”课题，在未来3年内，将指导和规范石窟寺文物数字化保护工作的开展。
目前，敦煌研究院已经完成了新疆克孜尔石窟的38窟的数字化，且将服务对象扩展到甘肃省内外的石窟和土建筑遗址。
为了减少参观人流对文物的损害，莫高窟还建成了游客中心，中心将容纳球幕影院、数字影院，目前主题电影和球幕电影已全部制作完成。
王旭东说，电影呈现了莫高窟最精美的壁画、塑像，将正常状态下无法看见的洞窟内容，尽可能地展示给观众。
据介绍，今后莫高窟的旅游体验将发生革命性变化：所有游客必须通过网络、电话等形式预约;实地参观前，游客将观看数字电影，将游客在洞窟内的时间减少到60分钟左右。
游客对洞窟影响将极大降低，但他们获取的信息却会大大增加。
据测算，游客中心开放后，莫高窟的日最大承载量将由目前的3000人次提升至6000人次。
下一步，敦煌研究院计划建立数字敦煌资源库，根据用户的不同需求加以利用。
目前，在敦煌研究院的网站已展示石窟全景浏览，但基于保护知识产权的考虑，一般用户还不能浏览。
此外，敦煌研究院已经成立了实体文物数字科技公司，开发数字化衍生品产业链，如壁画高保真精品、雕塑三维打印精品、动漫成品等各类文化产品。
“保护是第一位的，在保护做好的前提下，运用现代技术，尽力将文化遗产更好地呈现在世人眼前。
”吴健强调。