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古建文物 在数据中“新生”
2022-08-13

古建文物 在数据中“新生”

学生们在瞿昙寺进行壁画数据采集工作。

一群中学生,在游学时无意间捡到一只“手”,以为是从千手观音上掉下来的,不知如何是好。正巧,他们遇到了北京建筑大学的建筑遗产保护与发展关键技术研究团队,便跟着研究生和老师们进入到文物遗产保护的世界。这一过程中,孩子们了解到数字化修复、永续留存等工作背后的意义,也完成了自身从随性顽劣到责任担当的转变……

还有一个月,这部由北京建筑大学与北京科学中心等单位合作创作的科普剧《千年石刻 万年传情》就将与公众见面。其中的研究人员原型以及主要呈现的技术内容,正是取材于建筑遗产保护与发展关键技术研究团队。在这里,有一群科研工作者,他们“按图索骥”,却让文物修复工作更加精准高效。

修复

历时十年 专注千手观音的每一只手

“想借着这部剧,让更多的人尤其是青少年,对文保工作产生兴趣,知道数字化修复、永续留存大概是什么意思。”谈及科普剧的筹备,团队负责人李爱群教授笑言,为了将这些专业内容通俗地进行传达,大伙儿下的功夫可不比日常研究少。

对公众而言,这些内容乍听上去确实略显“高深”。李爱群介绍,在北京,团队参加的项目有卢沟桥数字化修复保护。由于风化磨损或人为破坏,桥上的雕纹局部、狮子等会有图案不清晰,甚至残缺掉落的状况,团队的任务就是要恢复其原本形态样貌。

这种“修复”很好理解,那么“数字化”是怎么回事呢?团队骨干侯妙乐教授解释,通常而言,文物建筑各部位间会有一些规律可循,而整座卢沟桥也有保存相对完好的部分。通过三维激光扫描完好部分,结合桥体特征的对称分布等,就能将缺损部位用软件自动化重建出来。“简而言之,用完好部位的信息,‘倒推’或者说‘猜测’缺损部位状态,是一种数理统计、回归分析的方法。”

在团队耗时最久、投入心血最多的重庆大足石刻千手观音抢救性保护项目中,数字化修复得到更为淋漓尽致的表达。

据悉,这尊南宋年间的千手观音造像原本有1024只手,修复前可见约830只手,保存相对完好的有400只左右。团队就是以这400只保存完整的手为基准,观察待修复手处在整龛观音的什么位置,寻找它的对称相似手去类比空间特征。再通过完好手的五个手指之间的回归关系,算出待修复手的长度、手指弯曲度等等……

从预研究、立项到2016年结题验收,这一项目团队整整做了十年,为每一只手留存下修复前、中、后三个时间维度的数据。在侯妙乐看来这十年很值得,“不仅做了科研,更是整个测绘学、地理信息科学、土木结构、建筑学和文物保护专业的高度融合,还培养了一批测绘和文物保护人才。”

留存

结构捋清 珍稀文化遗产进数据“保险箱”

承担文物数字化修复任务的同时,团队的另一个重点工作方向是将文物数据进行“永续留存”。概括而言,就是趁文化遗产状态尚好时,多层级留取其信息,以备将来有修复需求时应用。

今年4月,巴黎圣母院的一场大火,让“永续留存”进入公众视野。浓烟滚滚中,跨越760年光阴的尖塔坠落,多少法国人民掩面哭泣……但某种程度上巴黎圣母院又是幸运的,早在2015年,艺术历史学家安德鲁

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