地處江南靈秀之地的武漢大學(xué)和身居大漠戈壁的世界文化遺產(chǎn)敦煌莫高窟似有某種因緣。武漢大學(xué)史學(xué)教授唐長孺是敦煌吐魯番出土文書研究大家，老先生穿越迷障般的天書，去觸摸久遠(yuǎn)的歷史真相。今天，著名攝影測量與遙感學(xué)家、兩院院士、武漢大學(xué)李德仁教授領(lǐng)銜的敦煌莫高窟數(shù)字化工程，以三維重建方式，力圖將久遠(yuǎn)的歷史還原到最本真的狀態(tài)。
　　女科學(xué)家接續(xù)與敦煌的緣分
　　敦煌莫高窟位于絲綢之路上，始建于公元366年，現(xiàn)存洞窟735個，其中有壁畫彩塑的洞窟492個，壁畫4.5萬平方米，彩塑2415尊，唐宋木構(gòu)窟檐5座，是世界文化瑰寶。
　　由于氣候、人為各種因素的影響，兩成壁畫不同程度受損。第156窟的墨書《莫高窟記》，在上世紀(jì)60年代尚依稀可見，如今已經(jīng)看不到了。
　　舉世關(guān)注的敦煌保護(hù)，其實早已結(jié)下一位有緣人——武漢大學(xué)測繪遙感信息工程國家重點(diǎn)實驗室教授朱宜萱。
　　1963年至1967年，朱宜萱在敦煌進(jìn)行航空攝影測量外業(yè)工作。風(fēng)華正茂的她和年輕的隊友們在陡峭的巖壁臺階、狹窄的木頭棧橋攀上爬下，測繪過、參觀過莫高窟許多洞窟。
　　2006年，剛退休的朱宜萱，到香港為主持了10年的志蓮凈苑數(shù)字化工程做最后的驗收。
　　香港志蓮凈苑是仿唐木構(gòu)佛寺建筑群，以敦煌莫高窟第172窟的壁畫為藍(lán)本。
　　“我們對它的每一個構(gòu)件進(jìn)行了數(shù)字化處理，在計算機(jī)中再建了一座完整的三維動態(tài)數(shù)字化志蓮凈苑。”朱宜萱教授日前向記者介紹，該工程2008年獲得中國測繪科技進(jìn)步一等獎。
　　敦煌研究院院長樊錦詩同時在志蓮凈苑進(jìn)行學(xué)術(shù)訪問，她與朱宜萱一見如故，文物數(shù)字化成為兩人探討的課題。
　　這課題，連結(jié)著另一位大家——朱宜萱的丈夫李德仁院士，他正大力推進(jìn)文化遺產(chǎn)數(shù)字化技術(shù)。
　　受樊錦詩之邀，李德仁與朱宜萱等專家當(dāng)年赴敦煌考察。
　　佛教洞窟藝術(shù)幻化為超越時空的數(shù)字
　　經(jīng)磋商、論證，李德仁院士“讓敦煌在數(shù)字中永生”的設(shè)計清晰起來。
　　具體說，運(yùn)用現(xiàn)代攝影測量與遙感科技，將敦煌莫高窟進(jìn)行三維數(shù)字重建，在計算機(jī)上建立一個與戈壁灘上的敦煌一模一樣的立體敦煌。當(dāng)我們點(diǎn)擊電腦上的敦煌時，我們能從任意視點(diǎn)觀察現(xiàn)實中肉眼難以看到的細(xì)節(jié)，其精細(xì)、精準(zhǔn)的程度，足以供考古學(xué)者作為第一手的材料。
　　2007年11月，白雪皚皚的敦煌，迎來了武大測繪遙感信息工程國家重點(diǎn)實驗室李平湘教授帶領(lǐng)的達(dá)漢橋、黃先鋒、杜志強(qiáng)、張志超等師生。
　　在國家測繪地理信息局的支持下，他們用先進(jìn)的激光掃描儀，采集第158窟內(nèi)部和“九層樓”(莫高窟標(biāo)志性古建筑)外部結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。
　　這一刻應(yīng)該被銘記，第158窟名涅槃窟，唐代遺跡。釋迦牟尼涅槃像長15.65米，是現(xiàn)存的最具藝術(shù)價值的涅槃佛像之一。自這座佛像開鑿以來，人類第一次對他進(jìn)行如此精準(zhǔn)的測量。
　　在“九層樓”數(shù)據(jù)測量與處理中，他們發(fā)現(xiàn)三角網(wǎng)不適于表現(xiàn)古建筑，特別是將點(diǎn)云數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機(jī)軟件建模時，出現(xiàn)邊緣不清晰，遮擋嚴(yán)重等問題，影響了對古建筑機(jī)理的真實表達(dá)。同時，計算機(jī)上建模的涅槃佛像，與真實的佛像，在紋理上出現(xiàn)些微差異。
　　從一開始，古老的佛教洞窟藝術(shù)，就給現(xiàn)代測繪遙感技術(shù)設(shè)置了種種障礙。
　　2008年4月21日，西北尚春寒料峭。朱宜萱帶領(lǐng)武漢大學(xué)、甘肅省測繪局、徠卡公司等單位的15人團(tuán)隊再赴敦煌，與樊錦詩為首的專家共同協(xié)作，集中攻關(guān)前期遇到技術(shù)難題。
　　20米高的柱式升降機(jī)上，年輕的張帆博士架著激光掃描儀精細(xì)測繪著莫高窟的每個角落。戈壁灘上的風(fēng)，呼呼地掃過來。張帆在高聳的升降機(jī)上，一待便是幾個小時。
　　經(jīng)過復(fù)雜的技術(shù)攻關(guān)，他們做出了帶彩色紋理的三維洞窟模型。同時，武大電信學(xué)院的仲思東教授利用近景攝影測量，突破了“九層樓”的測繪難關(guān)。
　　在“火苗的燃燒顫抖”中修成正果
　　“中午太陽好毒，戈壁上空氣像火苗在燃燒顫抖。”這是朱宜萱45年前的測繪筆記記錄的情形，今天的敦煌依然如故。
　　2008年夏天，李德仁團(tuán)隊的黃先鋒、張帆、張志超三位博士帶著裝滿儀器的13個箱包，經(jīng)由漫長的36小時行程前往敦煌。
　　一間包廂堆滿他們的行裝，列車員一望而知，嚴(yán)重超重。
　　他們不得不交上幾百元的罰款。事實上，他們每人的行裝超重40公斤。
　　在古代僧人修行的場所，三位年輕人理去頭發(fā)，發(fā)下誓愿，不成功不回家。
　　在駐守的兩個多月時間里，他們與炎炎焦陽和漫漫黃沙為伴，完成了第196窟與第285窟的高保真三維重建，給文物數(shù)字模型覆上了美麗的色彩，而大自然回饋他們的是一身黑黝黝的皮膚。此間，他們自主研發(fā)的軟件ModelPainter成為世界上唯一能解決復(fù)雜文物模型高質(zhì)量紋理映射的工具。
　　次年夏季，黃先鋒帶領(lǐng)張帆、張志超、吳淵、方偉、余釘、鄢詠折、程曉光、崔婷婷等師生再次奔赴敦煌進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和實地調(diào)研，又駐扎兩個多月。
　　本次數(shù)據(jù)采集包括了艱難的航測。李德仁在大洋彼岸的美國通過電話指揮執(zhí)行，飛機(jī)載著徠卡機(jī)載激光掃描儀，對敦煌300平方公里范圍進(jìn)行了航測。同時利用地面激光、近景攝影測量儀器，對立面崖壁、古建筑、第322窟，進(jìn)行了全面測量。
　　至此，他們獲取了莫高窟的空中、中距、近距和微距全方位數(shù)據(jù)。李德仁“讓敦煌在數(shù)字中永生”的設(shè)計，物化成了清晰可辨的現(xiàn)實。縹緲神秘的歷史圖像，經(jīng)由無數(shù)艱辛努力和高科技手段，進(jìn)入浩渺精準(zhǔn)的數(shù)字世界。
　　“越是艱苦的經(jīng)歷，留下的回憶越甜美”
　　因為武大和敦煌研究院在敦煌石窟數(shù)字化建設(shè)的突出成果，今年9月下旬，聯(lián)合國教科文組織框架下的三維數(shù)字文化遺產(chǎn)建模國際研討會選擇在敦煌舉行。來自中國、美國、德國、法國、瑞士等9個國家的測量、計算機(jī)、考古、文博等多個領(lǐng)域的專家與會。
　　李德仁院士總結(jié)大會成果認(rèn)為，利用數(shù)字技術(shù)獲取和保護(hù)世界文化遺產(chǎn)仍然是一個挑戰(zhàn)性的課題，其發(fā)展方向可能是：更高效而經(jīng)濟(jì)、更自動而精確、從數(shù)字化存檔到為傳承和弘揚(yáng)文明的數(shù)字文化遺產(chǎn)。
　　無疑，武大師生的敦煌數(shù)字化實踐，是開啟文化遺產(chǎn)數(shù)字化重建的成功范例。
　　上十次遠(yuǎn)赴敦煌的張帆，此間完成了自己的學(xué)業(yè)，提交了優(yōu)秀的博士論文，成為武大一名教師。這位幾乎在校園里長大的年輕人，經(jīng)幾番驕陽和艱苦繁重科研的歷練，收獲到頗具禪意的一些體會，他說，“在浮躁的環(huán)境中，唯有虔誠清修，方能修成正果。越是艱苦的經(jīng)歷，留下的回憶越甜美。”
　　這也許是李德仁院士團(tuán)隊赴敦煌師生共同的體會吧。
　　記者 劉長松 通訊員 胡慶方 馮 林