「津雲調查」「行走」的雲岡石窟
日前，世界首例使用3D列印技術實現的大體量文物複製工程、雲岡石窟第18窟在北京列印成功。雲岡石窟研究院院長張焯對於此次「列印」出來的雲岡石窟第18 窟大佛的高度逼真複製感到震撼，並誇讚複製後的大佛唯美、氣勢磅礴。3D列印技術，將給世人呈現一個怎樣的雲岡石窟，這其中又有哪些奧秘？
3D列印 「以假亂真」
當雲岡石窟的大佛被揭開的那一刻，觀眾對於這件複製品最為直觀的印象：震撼、逼真、精準。
列印出來的大佛
是的，這件複製品嚴格按照石窟內的原貌複製，一邊是高達10餘米的主佛阿彌陀佛造像與觀世音、大勢至菩薩組成的「西方三聖」；一邊是斑駁、風化的砂岩牆壁；而中間是兩根立柱，上面洞龕內還有一尊尊小型佛造像。對於觀眾而言，有一種身臨其境的感覺。
張 焯告訴津雲記者，雲岡石窟的3D列印，需要進行7道以上的工序。「這樣的複製技術，要採用三維激光掃描技術與多圖像三維重建相結合的工作方法。而後引入國 內自主研發的高精度3D印表機，通過計算機三維激光掃描技術結合3D列印鑄模技術，複製文物本體的所有細節，達到文物材質以及色彩紋理上的高精度還原。」 張焯表示，為了確保與文物本體的質感一致，還要使用機械拼裝、泡沫填充、拼縫處理、噴砂上色等工藝，最終才能形成原尺寸、高保真的石窟複製品。
3d列印前的掃描
建模
列印
簡言之，就是要先對洞窟進行數據採集，從不同位置、不同角度進行激光三維掃描，然後針對這些照片成立三維資料庫，輸出一個準確的模型，最後通過3D列印設備列印出來。
打 印完成後，還有最重要的工作，那就是還原洞窟和大佛造像的真實感。張焯介紹，雲岡石窟距今有著1500多年的歷史，想要將那種滄桑感以及砂岩被風化的顆粒 感、斑駁感準確地體現出來，不是件容易事。「為了解決這個問題，我們對複製品進行砂岩塗色，這是一種特製的塗料。項目經過3個多月的數據採集、3個多月的 數據處理後，20餘台大型3D印表機耗時一年列印出800餘塊模塊，又用3個多月時間現場拼裝上色，最終完成了第18窟一比一高精度模塊化複製。」張焯 說，最終呈現出的效果很好，即使觀眾近距離欣賞複製品，也很分辨真偽。
與高校合作實現願望
數字中心副主任何勇表示，在3D列印技術剛出現不久，雲岡研究院就在思索3D列印在文物複製方面的應用。
複製雲岡石窟是一項極富挑戰的工程，為此，雲岡石窟研究院組建了包括建築歷史、建築藝術、測繪、材料、結構、現代製造、監測監控等多學科交叉的協同創新團隊，對雲岡石窟內的文物實施1:1高精度模塊化複製。
雲岡石窟
石窟大佛
石窟雕像
「雲岡石窟佛像的特點之一就是有很強的空間深度感，這也意味著掃描和測繪的難度更高。」何勇告訴津雲記者，雲岡石高浮雕洞窟，尤其是特殊區域，比如佛像的耳朵，立體感特彆強，對掃描的要求也更高……因此擺在他眼前的是一系列難題：從哪兒入手、技術環節是什麼樣、怎麼突破？數字化中心的人才不少，可這項課題，大伙兒都是第一次接觸。
一 次偶然的機會，張焯在會議上遇到了一位浙江大學的教授，這也讓張焯看到了讓石窟走出去的希望。「當時我們交流石窟複製方面的問題，沒想到教授給出了3D打 印的思路，並說這是可以實現的。」張焯回憶道，本來以為只能進行縮小列印，但隨後雲岡石窟研究院和高校開始合作，隨著合作的加深，也讓張焯看到了石窟整體 列印的希望。
來學習的大學生
這些年，雲岡石窟研究院和武漢大學、北京建築大學、浙江大學等高校相繼有了合作，在高校專家的參與下，數字中心的工作人員很快理清了思路，並最終將想法變成了現實。
讓石窟「走出」雲岡
為了讓石窟更好的走出去，雲岡石窟的複製，創新性地使用了「積木式」的新技術和製作方法，目前複製成功的前殿重量不到5噸，而同等體積下，原本石窟本身的自重達幾百噸。從幾百噸到不到5噸，這樣的差距令人對讚嘆不已。
在 18窟展出的同時，雲岡石窟的第12窟也在列印。更令人吃驚的是，已經列印並成功組裝的第12窟前殿，由48塊兩米見方的「積木塊」組成；連同後室整體打 印完成後，也只有85個「積木塊」，而且列印誤差控制在了兩毫米以內。目前列印好的前殿，5輛標準集裝箱車就可裝下，說走就走，一周即可組裝完成布展。
張 焯對記者談起他的願景，「在國內三大石窟中，與敦煌莫高窟、洛陽龍門石窟相比，雲岡石窟是惟一的全皇家石窟，是一座令全世界驚嘆的北魏皇家藝術宮殿。但 是，全國十幾億人，能有機會親臨雲岡觀摩石窟藝術的遊客畢竟是少數。多年來，雲岡人一直有個夙願，把雲岡文化『搬』出去，讓更多的人看到雲岡，欣賞到雲 岡，領略到石窟的風采，從而讀懂雲岡，讀懂山西。」
張焯透露，在3D列印複製過程中，有很多關鍵技術取得了突破，目前已有十餘項技術正在申報專利。
對石窟成功複製後的下一步，張焯有著更全面的考慮：讓文物活起來，讓雲岡石窟走出去，最重要的是體現在行動上，一刻也不能耽誤。「我們將挑選雲岡其他代表性文物，和複製出來的石窟組合成一個精彩的展覽進行巡展，讓雲岡文化走出山西，走向世界。」
