零点有数：敦煌壁画的数字化与数字莫高窟——敦煌研究院

数字信息技术在石窟寺保护和管理中日益发挥出重要的作用，其应用体现在石窟寺保护、石窟管理的各个方面，如石窟文物信息保护、保护现状的调查、保护研究跟踪、保护技术数字模拟以及洞窟虚拟实景漫游、石窟展览和旅游品开发等，其最终目的应是以数字石窟遗址建设为代表的数字信息技术高度和全面应用。

图源 ©摄图网

01

敦煌的数字化工作实践

敦煌研究院不断探索使用新方法保存珍贵的壁画图像。1993年至1996年，在甘肃省科委的支持下，以敦煌研究院为主要承担单位，实施了“敦煌壁画计算机存贮与管理系统研究”科研课题。

课题以敦煌莫高窟第45窟为研究对象，采用近景摄影测量技术，获取高质量、高精度壁画图像摄影反转片，采用数字扫描方法得到壁画的数字图像，经过几何纠正和色彩还原等图像处理，得到较高质量的数字图像，并辅以各类文字说明和相关文物档案等属性资料。该项目的实施，使敦煌研究院获得了初步经验，探索了利用计算机进行复杂文物信息获取和保存的技术路线，取得了预期的效果。

1996年在国家科委、国家文物局、甘肃省科委和敦煌研究院等各级组织的关注和鼎立支持下，设立“濒危珍贵文物的计算机存贮与再现系统研究”课题，该项目被立为国家科委社发司的九五科技攻关课题。同期实施了国家863资助的“曙光天演Power PC工作站在文物保护中的应用” 课题。

这两项课题的开展进一步深化了对敦煌壁画保护中应用计算机的认识，在实践中利用有限的资金建立了一套基础计算机存贮处理的软硬件平台，作了更为深入和实用化的应用研究工作。

1997年立项、1998年开始实施的国家自然科学基金委“多媒体及智能技术集成与艺术复原”项目，由浙江大学和敦煌研究院合作进行，内容包括：敦煌莫高窟洞窟壁画虚拟漫游、壁画色彩演变模拟及复原、以及敦煌风格图案创作等。

1998年底敦煌研究院与美国西北大学、梅隆基金会共同开展“敦煌壁画数字化和国际数字敦煌档案项目的合作研究”，通过技术合作和引进，建立起了一套平面壁画数字化的技术实现的方法，并完成了莫高窟已经公开发表的20余个典型洞窟的全面数字化作业，为推进敦煌壁画数字化工作奠定了基础。

02

数字技术与文物保护

石窟遗址保护是石窟遗址文物管理的核心任务。

壁画信息保护：不仅保存了壁画原本信息，也反映了壁画保护的现状，为保护和研究提供基础信息，为制定壁画保护的措施和研究壁画变化的原因提供了可靠的依据，是壁画保护的重要档案资料。

壁画保护现状调查：通过解读和实地调查，绘制出各个洞窟壁画保存现状和病害发生状况即壁画保护现状调查图，辅之以有关洞窟微环境监测和壁画样本分析，综合为洞窟壁画保护状况的基础资料，为洞窟壁画保护提供客观的可以回溯的基本数据。保护措施的跟踪采用数字技术可以很方便地收集壁画修复前后以及相当一段时间内的壁画图像信息，形成系列的对比研究数据，用于评估保护措施以及方法的有效性和时效性。

保护研究模拟：对壁画病害以及壁画颜色变化的研究，基于数字化壁画图像的计算机模拟可以提供形象直观的变化过程，可以帮助制定具体的修复工作方法，避免对壁画造成直接破坏。针对洞窟自然照明条件很差问题，在洞窟内设置照明设备，计算机模拟可以提供不同照明设计的方案，做到工作有序。

03

数字技术与石窟管理

基于数字壁画技术的成果，综合采用Internet/Web技术、GIS技术等可以卓有成效地借鉴应用于石窟的综合管理体系当中，深入于管理工作的方方面面。

通过多功能的多媒体展示设备、电子触摸屏、电子化向导等，多层次多种手段改善遗址参观游览的硬件条件。建立虚拟洞窟实景漫游系统，实现向游客生动展现石窟的全貌和洞窟壁画。

在展览方面，完成多个洞窟的全面数字化制作，形成分辨率很画面清晰逼真的洞窟壁画图像，生成质量很好的展览使用图像。

04

数字莫高窟

数字莫高窟的特征体现在：一是，全面的网络覆盖，骨干网络实现高速数据连结，并实现随时随地、方便快捷的网络接入，在这样的基础上，实现管理信息数据、整个遗址的监测和控制、项目管理和虚拟博物馆的建设等等在一个统一的平台上的集成；二是，实现信息技术的普及应用，使得信息技术深入到行政、业务和研究的方方面面，在遗址的规划、建设和管理保护的各个层面得以使用；三是，数字技术的深入深化和发展，使得可以满足快速交换、大容量存贮和复杂的信息数字化的各项要求。

壁画信息的数字化包括壁画的数字图像、壁画的三维空间变化以及有关壁画的所有信息的整合等三部分，是构成“数字莫高窟文化遗产”的核心，也将是数字莫高窟实践的基础。

图源 ©摄图网

“数字敦煌”项目利用先进的科学技术与文物保护理念，对敦煌石窟和相关文物进行全面的数字化采集、加工和存储。将已经获得和将要获得的图像、视频、三维等多种数据和文献数据汇集起来，构建一个多元化与智能化相结合的石窟文物数字化资源库、通过互联网和移动互联网面向全球共享，并建立数字资产管理系统和数字资源科学的保障体系。

该项目线上公开的藏品资源包括莫高窟、榆林窟等30顶洞窟，及分布在各洞窟中总计4,430㎡的经典壁画，其中公开的洞窟大多历经汉风唐雨的洗礼，形制多样，文化灿烂，不负“东方艺术明珠”之称。

通过“数字敦煌”，全球各地的网友都可360°欣赏石窟内部跨越了北魏、西魏、北周、隋、唐等10个朝代的30个洞窟壁画的高清数字图像以及有关壁画的文字介绍，由于壁画文物数字化要求每英寸不少于300个像素点，这远大于人眼的识别度，因此呈现出来的图案非常清晰，犹如身临其境。返回搜狐，查看更多