龍門石窟時隔50年再修復！保護國寶有了新技術

3月13日，央視新聞直播了龍門石窟修復現場，網友們也對本次修復工作十分上心，文物保護工作逐漸走進了觀眾視野。作為佛教東傳的重要物質遺存，龍門石窟兼具歷史、藝術和科學價值，而滲漏水和危巖體一直是威脅龍門石窟文物安全的主要病害。

時隔50年，龍門石窟再修復。近年來，為了進一步保護石窟，一系列先進技術的開發運用也逐漸應用到石窟修復與保護工程中。

四維時代深時作為一款國產自研的實景三維鐳射相機，擁有高效率、高智慧、高精度的特點，就可以在文物保護中發揮重大作用。

▲由

深時相機在龍門石窟中採集生成的點雲資料

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時隔50年，保護龍門石窟有了新技術

整合眾多古代藝術造詣的龍門石窟，由於存在時間長久，難免受到風雨的侵蝕，儲存難度原本便較高；其中最著名的一尊佛像——盧舍那大佛因體積大、不可拆卸的特點更是增加了修復難度。

結合以上兩個原因，如何檢測龍門石窟現狀成為要攻克的一個難題，

3D掃描測繪技術就重點運用到了本次修復工程的前期勘察當中。

2021年11月，四維時代團隊趕赴龍門石窟，攜帶深時相機對盧舍那大佛進行三維掃描與採集工作，並將輸出的成果作為課題開展探討。

▲深時相機對龍門石窟進行三維掃描與採集

掃描：捕獲三維點雲，建立石窟數字檔案

進行修繕儲存等工作，首先需要採集盧舍那大佛的三維資料。

盧舍那大佛結構複雜、紋理豐富，要求較高的精細度，對於掃描裝置有嚴格要求；且佛像頭部位處於高空，無疑增加了掃描作業難度。

四維時代深時實景三維鐳射相機是一款可快速掃描的三維採集裝置，不僅體積小，適應各種小洞窟掃描作業；掃描速度快，減少對文物傷害；建模範圍能達到260m，能直接獲取位於17米高空的佛像資訊，且單站掃描最高可獲得800萬三維點雲，輸出的資料細節非常豐富。

▲四維時代實景三維鐳射相機深時

本次採集任務中，深時相機就發揮得非常出色。深時在採集速度上有明顯的優勢，僅需30秒即可完成單站的資料採集。

工作人員將深時架設在盧舍那大佛的空地面，外業只掃描幾個站點就獲得整個盧舍那大佛的高精度點雲資料，綜合輸出的高畫質實景影象更是高達16K。

▲深時相機輸出的實景三維模型與高精度點雲

相比起傳統的測繪裝置，深時的操作更簡單，後臺編輯功能也更專業強大。

只需要輕輕一按就可以捕獲整個空間的三維資訊，文物保護人員也可輕鬆採集資料；採集完的資料自動上傳至雲端，即可對點雲資料編輯與釋出，支援無縫相容AutoCAD、Revit，快速繪製建築立面圖及精細建模，為佛像的長久儲存、修繕恢復和建立數字博物館提供基礎資料和準確的資料。

▲深時在龍門石窟現場工作及成果輸出

利用三維掃描資料構建的三維模型，不僅可以方便、快捷地在模型上標示出地質病害，還能協助完成石窟考古報告繪圖等一系列工作。去年，四維時代參與編寫《CIM應用與發展》報告，

透過國產自研的實景三維採集技術和應用就全面闡述了當下CIM對文物保護的技術特點。

復原：龍門石窟千年殘像，再現最初模樣

在這些數字技術的應用中，更加牽動人心的是三維技術對文物的虛擬修復。

高精度的復刻不僅能讓千里之外的觀眾能鑑賞到龍門石窟的真實面貌，也可以重現千年殘像的“最初模樣”。

歷經歲月洗禮和人為破壞，盧舍那大佛左側菩薩3/4的面部早已損毀不見。

為了讓觀眾能夠看到這尊早向1000餘年前開鑿之初模樣，

結合深時相機採集的資料，團隊就對龍門石窟造像做了一次虛擬修復。

針對文物本身損失或損壞的部分，團隊利用文獻資料、影象資訊，並在充分考慮同時期、同類型造像規律的基礎上，按照一定規則進行修補，復原其歷史樣貌。

▲透過數字化技術，給佛像進行了“補容手術”

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三維場景結合虛擬直播間

讓觀眾“走進”千年洞窟

1000多年前，北魏工匠在龍門山鑿下第一塊石頭，開啟了它的傳奇歷史；今天，數字技術正在讓這座千年寶庫散發出勃勃生機。

龍門石窟作為不可移動的大型文物，遊客無法近距離欣賞其藝術價值，而數字化技術可以讓將文物“搬到”觀眾身邊，讓造像可聽、可視、可觸控。

龍門石窟三維場景結合虛擬直播間技術，還能讓觀眾“走進”龍門石窟。

文物保護人員及相關專家只需提前搭建好的綠色幕布，即可對螢幕前的觀眾開展講解。如此一來，講解員不再與觀眾“面對面”，而是可以透過線上為大家進行沉浸式、身臨其境的講解，讓觀眾對龍門千年洞窟“觸手可及”。

▲數字場景與真人結合，可虛擬直播間中對龍門石窟開展講解

2021年，國家文物局官網釋出了《“十四五”石窟寺保護利用專項規劃》，“規劃”中五次提到龍門石窟，還有數處涉及河南的中小石窟保護與研究，要深刻認識石窟寺保護利用工作的新特點新要求，實施“石窟中國”保護工程等；到2025年，石窟寺儲存狀況需要得到明顯改善，安全防範能力持續提升。

為了讓中國石窟寺品牌效應不斷提升，走出一條具有示範意義的石窟寺保護利用之路對石窟寺的保護和傳承，龍門石窟做了許多嘗試。

作為國內擁有豐富三維數字化重建經驗的團隊，四維時代很早就邁上了文物保護與傳承的探索之路，此前團隊已推出多款實景三維相機看看、看見以及一系列的軟硬體應用，為文博文旅行業提供全方位的保護與傳承工作。

如今深時推出，定當繼續助力解決中國文化遺產保護與旅遊推廣工作，透過科技融合文化的新方式來傳播優秀的傳統文化，讓世界文化煥發出更加光彩奪目的魅力。