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石窟|云冈、敦煌的数字化再现

石窟|云冈、敦煌的数字化再现
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2008年，黄先锋(左)与团队同事在敦煌莫高窟进行三维扫描，并进行相关数据处理。
石窟|云冈、敦煌的数字化再现
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黄先锋带领团队对云冈第13窟整窟进行了三维建模，拍摄了海量高清影像。同时，三维展示系统还可以提供多种形式的三维模型、真实的高精度位置信息、量测工具等输出服务，从而得以为云冈文物的研究与保护提供辅助。图为团队自主研发的软件合成出云冈石窟第13窟的超高精度三维数字化模型。
“我们对云冈石窟第13窟整窟进行了三维建模，拍摄了28.34万张高清影像，原始图像超过13TB。团队自主研发的软件合成出第13窟的超高精度三维数字化模型，并设计出若干平台应用场景。”今年10月在武汉举行的2021中国地理信息产业大会上，黄先锋代表团队所做的文化遗产数字化保护成果介绍吸引了诸多与会者的关注。
“数字云冈”是黄先锋团队近年来持续研发的项目之一。如今，越来越多的留学归国人员加入到文化遗产保护的行列中来，而借助现代摄影测量与遥感技术，对文化遗产进行三维数字重建，正在赋予文物超越时间与空间的永恒魅力。
“克隆”石窟
镜头缓缓推进，云冈第13窟主佛像交脚弥勒历经时间洗礼，斑驳中仍旧神采卓然，头戴宝冠、眉眼含笑，胸前配饰隐约可见，尽显威严庄重。通高约13米的主佛像右手臂肘下，一力士四臂奋力托举，势若拔山。恍然之间，第13窟仿佛近在眼前。
这样的画面正是由超过28万张高清图像“克隆”而成，整个石窟模型几乎无一形变。同时，三维展示系统结合了漫游展示、知识图谱信息、石窟病害标注等几项功能，还可以提供多种形式的三维模型、真实的高精度位置信息、量测工具、考古图件的输出服务，从而得以为云冈文物的研究与保护提供辅助。
萌芽于武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室的大势智慧科技有限公司是技术提供方，黄先锋是公司创始人。他告诉采访人员，团队为“数字云冈”所提供的技术实现了两大突破:“一是应用便捷，手机、平板、电脑都可以作为载体;二是建立起数据防御机制，能够保证私有和共有数据的安全性。”
“几十万张照片在两两之间会出现接缝，需要超大集群来处理接缝和色差。”从2015年第一次前往云冈石窟考察项目可行性开始，黄先锋用了3年时间才实现三维重建技术的更新，以适应云冈石窟如此大体量的数字建模需求。“没有金刚钻就不敢揽瓷器活啊。经过和云冈研究院数字中心宁波主任的大量技术交流和预研，直到2018年我们才敢真正开始实施项目。之后又是3年，到今年上半年才最终完成第13窟的验收工作。”黄先锋感慨地说。
想要完成文化遗产的数字化真实再现，需要专注于真实世界的高精度采集、数字化重建以及三维应用等多方面软硬件关键技术开发，这也正是黄先锋团队的优势所在。“让摄影测量技术的应用变得更简单，这始终是我们创业、研发过程中的目标，目的是让大家可以像拍照一样，便捷地进行三维建模，以实景三维数据来记录世间万物，理解世界。”黄先锋说。
缘起敦煌
2007年，刚刚博士毕业留校不久的黄先锋接到一项特殊而难忘的任务--同十几名武大研究人员一道，在武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室教授朱宜萱的带领下前往敦煌，他们要通过激光设备对莫高窟进行三维扫描，再拍摄洞窟照片，最后进行数据处理。
那是黄先锋第一次参与文化遗产保护工作。他已记不清自己在那段时间往返武汉与敦煌多少次，依靠如今看来显得极其寒酸的工具，一次次完成158号窟的立面摄影测量。

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