莫高窟,俗稱千佛洞,位於今甘肅省敦煌市東南25公里處的鳴沙山東麓斷崖上,坐西朝東,南北全長約1.7公里。現存歷代營建的洞窟共735個,其中存有各個朝代壁畫和彩塑的洞窟492個,彩塑2400多身,壁畫4.5萬多平方米,唐宋時代木構窟檐5座,還有民國初重修的作為莫高窟標誌的九層樓。莫高窟敦煌石窟具有極高的歷史價值、藝術價值、科技價值;1961年,莫高窟被中華人民共和國國務院公布為第一批全國重點文物保護單位之;1987年,莫高窟被列為世界文化遺産。
莫高窟文物是不可再生的,經過了一千多年歲月的沖洗,受到自然和人為雙重因素的影響,莫高窟石窟本體的劣化態勢日趨嚴重,對其珍貴的彩塑和壁畫的永久保存和永續利用迫在眉睫。儘管我們採取了許多保護措施,但是敦煌石窟文物逐漸褪化趨勢無法逆轉,作為檔案的攝影照片、錄像資料也難以持久保存敦煌藝術的信息,敦煌石窟的保護面臨着嚴峻的挑戰。此外,敦煌石窟脆弱的塑像及其狹小的洞窟空間,與迅速發展的旅游開放所形成的矛盾日益突出,如何破解二者的矛盾成為了人們關注的焦點。敦煌研究院長期以來致力於利用先進的計算機數字化技術永久的、高保真的保存敦煌壁彩塑的珍貴資料。
敦煌壁畫數字化項目旨在以計算機多媒體方式保護、保存和重現莫高窟壁畫、塑像、建築、其他形式文物等內容。技術實現方面針對具體的需求支持以下幾方面:1、基於300dpi高精度圖像採集與拼接完成壁畫高保真獲取、保存、展示;2、數字化圖像定位與測量;3、基於虛擬現實技術的漫游。
項目主旨是依據《中華人民共和國文物保護法》和《敦煌石窟數字化工作規範》,在保證文物本體不受任何損害的前提下,進行數字化採集工作,將莫高窟55窟的壁畫以300dpi的高分辨率圖像永久保存,數字化成果已經應用在保護、研究和弘揚等領域。
第55窟是莫高窟大型洞窟之一,面積達585.6平方米,建於宋建隆三年(962)年前後。由當時歸義軍節度使曹元忠出資修建。
此窟為覆鬥頂形窟,中央設馬蹄形佛壇,後有背屏與窟頂西坡相連,佛壇上現存倚坐佛像三身,菩薩三身,迦葉和二身力士均為宋代的雕塑。這些塑像豐腴飽滿,形象、服飾頗俱唐代遺風,規模則超過了唐代,是宋代塑像的代表作。佛壇塑彌勒三會彩塑,現存倚坐彌勒佛像三身,分別塑在佛壇西、南、北三邊,成三角鼎足之形,以示彌勒三會,還有菩薩下三身,弟子像一身,分別侍立三佛之側,另塑力士像兩身,肩負彌勒佛座。是莫高窟保存最好的一組宋代彩塑,造型衣飾有唐代彩塑之餘韻,為宋代塑像之精品。
窟內經變畫數量眾多,多達十五鋪,壁畫內容豐富生動,反映了我國古代鮮活的社會生活場面。
數字化保護嚴格遵守《中華人民共和國文物保護法》,在保證文物本體不受任何損害的前提下,進行數字化採集工作。嚴格依照《敦煌石窟數字化工作規範》進行操作。
數字化工作內容流程為:前期調查研究所--數字化整體方案制定--攝影採集--圖像拼接處理--圖像定位糾正--數據存儲--展示。依據該流程與工作規範,實現莫高窟55窟的壁畫以300dpi的高分辨率圖像永久保存。
1.數字化方案設計。對莫高窟第55窟實體建築進行前期調查、測量和計算壁畫面積、尺寸、空間距離和記錄圖像拍攝,並確定數字化對象範圍;然後針對洞窟壁畫中出現的圖像採集和處理難點進行現場實驗,通過實驗獲取可行的設備、方法、參數設置以及採集周期等;最後完成該窟數字化方案設計,指導數字化工程的實施。
2.圖像數據採集。圖像採集時,鋪設水平軌道,對壁畫以正射影像逐格拍攝,光源採用自主研發的反光箱,保證壁畫光線均勻,色彩高度還原。
3.數據加工處理。根據採集張數、壁面曲率變化、壁畫色彩、壁面位置制定每個壁面的拼接難度系數,對採集原始圖像進行預處理,包括裁切圖像、確定色域空間、鏡頭畸變校正等;然後以十字骨架的拼接方式拼接整壁分幅圖像,人工手動完成整幅圖像的拼接;最後利用對洞窟的三維掃描數據,對拼接的圖像成果進行定位糾正,校正由於鏡頭畸變以及拼接産生的形變,形成最終的圖像成果圖像。
4.存儲。按照壁畫數字化工作規範的要求完成前期拍攝和檢查工作後産生的圖像數據要安全、及時、準確地存放到服務器。
5、虛擬漫游節目製作。