在北京科研院計(jì)算中心，觀(guān)眾在明永樂(lè)大鐘鐘體內(nèi)壁銘文的高清互動(dòng)圖像前駐足觀(guān)看。該計(jì)算中心通過(guò)三維技術(shù)成功對(duì)永樂(lè)大鐘進(jìn)行高清掃描，使大鐘銘文得以重現(xiàn)。
本報(bào)記者 饒強(qiáng)攝
本報(bào)訊(記者 劉歡)“惟愿國(guó)泰民安樂(lè)，惟愿時(shí)豐五谷登，惟愿人人盡忠孝……”昨天，本報(bào)記者在北京市科研院計(jì)算中心見(jiàn)到了被譽(yù)為永樂(lè)版“中國(guó)夢(mèng)”的“十二惟愿”鐘鼎文真跡拓片。在三維技術(shù)、數(shù)學(xué)運(yùn)算的助力下，永樂(lè)大鐘“通體”所鑄的23萬(wàn)字佛教經(jīng)咒已得到數(shù)字化重現(xiàn)。這是本市乃至國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)拓印鐘鼎文字。
數(shù)百年來(lái)，享有“鐘王”美譽(yù)的永樂(lè)大鐘在風(fēng)雨侵蝕下受到磨損。去年底，大鐘寺博物館與北京計(jì)算中心的專(zhuān)家開(kāi)始謀劃用3D掃描等數(shù)字手段，將大鐘的關(guān)鍵信息采集留存。
“3D掃描是一場(chǎng)持久攻堅(jiān)戰(zhàn)。” 北京計(jì)算中心科研人員沈濤稱(chēng)，從去年10月起，這項(xiàng)工作整整進(jìn)行了大半年。懸掛在大鐘樓中央巨架上的永樂(lè)大鐘，高6.75米，直徑3.7米，體積非常大。工作人員整日面對(duì)著密密麻麻的經(jīng)文，與大鐘、蝙蝠和3D掃描儀為伍不說(shuō)，還經(jīng)常會(huì)遇到難啃的骨頭——由于大鐘有的部位在橫梁拐角處，空隙非常狹窄，即便小型手持掃描儀也伸不進(jìn)去。這種情況下，工作人員想到了雕塑泥印模——先把泥糊在鐘上，等泥干了取下來(lái)，再掃描泥巴……這才最終取得了這部分“刁鉆”經(jīng)文的3D信息。
采集到三維數(shù)據(jù)后，還要用軟件工具建模，對(duì)大鐘進(jìn)行三維重構(gòu)。一切就緒后，大家突然發(fā)現(xiàn)三維大鐘的視覺(jué)效果并不好。原來(lái)，直接用肉眼看三維信息精度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，無(wú)法還原大鐘的真實(shí)效果。惟一破解之法就是將掃描儀拍攝的大鐘照片“貼”回到三維立體的大鐘上。
“照片要一一對(duì)應(yīng)，需要一個(gè)像素點(diǎn)一個(gè)像素點(diǎn)地拼接，這就好像在電腦前做一臺(tái)復(fù)雜的‘神經(jīng)手術(shù)’。”北京市科研院計(jì)算中心副主任劉清珺打了個(gè)比方。
事實(shí)上，工作人員在做照片拼接時(shí)，破面、重影和留白的情況時(shí)有發(fā)生，每每這時(shí)，都要對(duì)大鐘重新掃描……今年7月，永樂(lè)大鐘的3D模型終于建成，藏在鐘體的經(jīng)文也終于得見(jiàn)天日。記者在播放的3D動(dòng)畫(huà)視頻中看到，不僅鐘頂、鐘內(nèi)壁的經(jīng)文可一覽無(wú)余，在計(jì)算機(jī)的操作下還能實(shí)現(xiàn)自由縮放大小。也就是說(shuō)，無(wú)論您想看鐘紐處王菲歌里唱過(guò)的《心經(jīng)》，還是鐘裙處明成祖朱棣題字的《十二惟愿》，均可輕松實(shí)現(xiàn)。
對(duì)永樂(lè)大鐘最初設(shè)計(jì)的數(shù)字保護(hù)工程原本到此可以結(jié)束了�？僧�(dāng)劉清珺得知大鐘上的23萬(wàn)字均出自明朝書(shū)法家沈度之手時(shí)，工程又延時(shí)了。“這位館閣體的創(chuàng)始人，曾被永樂(lè)大帝譽(yù)為‘我朝之王羲之’，大鐘上的經(jīng)文即是他的真跡，何其珍貴，何不拓下來(lái)收藏？”
事實(shí)上，早在民國(guó)時(shí)期，北洋軍閥張宗昌就曾對(duì)永樂(lè)大鐘的鐘身銘文做過(guò)一次拓印整理，但極不完整，現(xiàn)已殘損不堪。此后，在90年代中期，北京各界人士聯(lián)手對(duì)大鐘銘文進(jìn)行全面補(bǔ)拓、整理和編輯，并采用傳統(tǒng)印刷、裝幀工藝，出版了《永樂(lè)大鐘銘文真跡》。對(duì)于這次歷時(shí)多年的拓印工程，內(nèi)行人稱(chēng)，由于鐘體的經(jīng)文都是陽(yáng)文雕刻，傳統(tǒng)的紙張拓印，非常不清晰，更加無(wú)法作為字帖用。
起初，計(jì)算中心的工作人員也曾嘗試從3D照片中直接摳字，結(jié)果，即使是一個(gè)熟練的工程師，大半天也只能摳出六七個(gè)字。不僅如此，劉清珺直言，這樣效率低不說(shuō)，且頂多是去掉背景的局部照片，絕非真正意義上的拓印。
“何不將建模的方法對(duì)三維信息逆向使用？”經(jīng)過(guò)深思熟慮后，劉清珺想到把三維信息“拍扁”在一個(gè)平面上，剔除背景，剩下的就是文字了。想法雖易，實(shí)踐起來(lái)很難。整整一個(gè)月，劉清珺埋頭于計(jì)算機(jī)前，設(shè)計(jì)出了一種獨(dú)到的算法——將三維信息投影到二維曲面上，再把曲面“展平”，同時(shí)還要消除掉因鑄造工藝留在鐘底面的紋理……終于，備受期待的鐘鼎文字現(xiàn)身了，不僅效果比傳統(tǒng)拓印方式要好得多，且效率奇高，兩分鐘就能拓印一百多個(gè)經(jīng)文。
這一意外成果讓大鐘寺博物館的負(fù)責(zé)人十分驚喜：“我們?cè)鞠胫灰馨呀?jīng)文畫(huà)面保存下來(lái)就好了，真沒(méi)想到還能用數(shù)字技術(shù)全部拓印出來(lái)。”目前，北京計(jì)算中心和大鐘寺博物館已將“十二惟愿”的經(jīng)文拓印下來(lái)制作成折，以此作為博物館近期重新開(kāi)館的文化禮品贈(zèng)與賓客。未來(lái)還計(jì)劃將所有經(jīng)文拓印并出版成冊(cè)。
“書(shū)法拓印是中國(guó)傳統(tǒng)文化中的一個(gè)重要載體，此前從沒(méi)有人用三維技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)，我們這項(xiàng)三維數(shù)字技術(shù)正在申請(qǐng)國(guó)家專(zhuān)利。”劉清珺透露，我國(guó)有大量碑刻文物，“年齡”都在上千年左右，并受到不同程度的風(fēng)化侵蝕。對(duì)于這些碑刻文物保護(hù)，這一技術(shù)同樣適用。此外，該技術(shù)還可用于對(duì)海外流失文物的數(shù)字回歸。“我們正在與國(guó)家文物部門(mén)溝通，如果能對(duì)這些流失海外的文物進(jìn)行三維掃描，再帶回國(guó)制作，將比人工丈量的信息精確很多。”
