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3D打印為立體文物修復與保護提供創(chuàng)新之路

《豪河印刷www.yihaoj.com 》:電影《十二生肖》中，演員戴上一副特別的掃描手套在圓明園狗首銅像上仔細一摸，后臺的3D打印機不一會兒就打出了一尊一模一樣的仿制狗首。在今天開幕的2013上海國際印刷周上，開鑿于公元7世紀的新疆克孜爾新1窟以類似的方式“隔空穿越”來到展會現(xiàn)場，其中兩尊半身天人塑像就出自現(xiàn)場一臺彩色3D打印機之手。這種全新的造物方式為立體文物的修復與保護提供了一條創(chuàng)新之路。

3D打印機重塑古文物形態(tài)與色彩真正實現(xiàn)了“神形兼?zhèn)?rdquo;

　　電影中的“不一會兒”其實是快鏡頭。兩尊半人高的天人塑像殘體，打印了整整7天7夜，誤差控制在1毫米內(nèi)。項目負責人告訴記者，受目前3D打印機的打印尺寸所限，打印時，兩尊塑像被分成了7塊。由于打印材料成本偏高，打印出來的塑像是空心的——2厘米厚的石膏襯殼，外附一層1毫米的彩色膠水，在后續(xù)拼接過程中，工作人員在其內(nèi)部填充了泡沫塑料。雖然打印出來的成品已經(jīng)有了顏色，但3D打印機本身的色彩只有39萬色，并不足以展現(xiàn)塑像當年的藝術風格。為此，項目團隊先進行現(xiàn)場校色，然后請新疆當?shù)氐漠嫀熒仙世L。如此一來，打印出的塑像在空間形態(tài)與色彩還原上都與原文物高度一致，真正實現(xiàn)了“神形兼?zhèn)?rdquo;。

3D打印三維掃描采集結構數(shù)據(jù)展現(xiàn)壁畫復原

　　與手工復制相比，3D打印看起來簡單容易得多，可事實上，更費事的工作還在打印之前。早在今年3月，項目團隊就進入克孜爾新1窟，利用高精度掃描儀進行了45天的數(shù)據(jù)采集。除了空間三維掃描采集結構數(shù)據(jù)，利用平面掃描進行色彩比對也相當繁瑣，它對于復制的逼真度意義重大，尤其是洞窟內(nèi)的壁畫復原。

　　置身展會現(xiàn)場的新1窟后室，頭頂?shù)摹讹w天》壁畫線條、顏色和肌理都天衣無縫，就連墻壁上泥土風化、剝落的質(zhì)感，和壁畫經(jīng)年累月被氧化失色的那種古樸色質(zhì)都表現(xiàn)得淋漓盡致。可用手一摸，整幅用宣紙打印裱糊的壁畫光整平滑，毫無斑駁粗糙之感。李成忠說，這得益于公司多年來積累的高精度打印技術和色彩管理技術。

　　塑像和壁畫可以打印，那么，近2米高的窟體又是如何搭建的呢？李成忠將其稱為“切片技術”，即在前期數(shù)據(jù)采集的基礎上，用激光對膠合板進行切割，裁剪出高低起伏、凹凸不平的輪廓后，再糊上一層水泥砂漿，誤差約為2厘米。

　　新疆龜茲曾是古代絲綢之路上的重要樞紐，作為我國著名的佛教遺址，龜茲石窟以克孜爾石窟為中心，包括九大洞窟群，其中最早開鑿的石窟比敦煌還早200多年。經(jīng)歷了上千年的歷史消磨，石窟的前室大都坍塌，主室、后室殘損嚴重，2萬多平方米的精美壁畫大面積褪色、剝落，一段記錄著文明的歷史即將消逝。如何挽救，成了橫亙在文物保護部門的一道技術難題。

　　2011年，合作開展“龜茲石窟數(shù)字化保護與高精度還原”項目。項目團隊以克孜爾第17窟這一當?shù)刈罹叽硇缘氖邽樵停瑥钠矫姹诋嫷臄?shù)據(jù)采集到石窟結構的3D掃描、建模，于去年夏天在滬“克隆”出了一座內(nèi)嵌壁畫的古洞窟，實現(xiàn)了科技與文化的完美結合。在此基礎上，今年雙方又啟動了“新疆克孜爾新1窟(局部)3D打印復原工程”。

　　將數(shù)據(jù)采集、數(shù)字印刷與3D打印技術融合應用于文物保護與修復還原，在國內(nèi)尚無先例，只有一次次地嘗試和積累。眼下，這些探索已經(jīng)引起了文物及藝術部門的關注。據(jù)透露，印刷集團正與中華藝術宮合作，對其中的展品進行數(shù)據(jù)采集，以便為將來的修復提供數(shù)據(jù)參考。此外，雙方也有望對一些價值較高的泥塑作品進行3D打印仿制復原，并對外展出。