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华夏经纬网 2014-09-26 08:01:17

“惟愿国泰民安乐,惟愿时丰五谷登,惟愿人人尽忠孝……”昨天,本报记者在北京市科研院计算中心见到了被誉为永乐版“中国梦”的“十二惟愿”钟鼎文真迹拓片。在三维技术、数学运算的助力下,永乐大钟“通体”所铸的23万字佛教经咒已得到数字化重现。这是本市乃至国内首次实现数字化技术拓印钟鼎文字。

数百年来,享有“钟王”美誉的永乐大钟在风雨侵蚀下受到磨损。去年底,大钟寺博物馆与北京计算中心的专家开始谋划用3D扫描等数字手段,将大钟的关键信息采集留存。

“3D扫描是一场持久攻坚战。” 北京计算中心科研人员沈涛称,从去年10月起,这项工作整整进行了大半年。悬挂在大钟楼中央巨架上的永乐大钟,高6.75米,直径3.7米,体积非常大。工作人员整日面对着密密麻麻的经文,与大钟、蝙蝠和3D扫描仪为伍不说,还经常会遇到难啃的骨头——由于大钟有的部位在横梁拐角处,空隙非常狭窄,即便小型手持扫描仪也伸不进去。这种情况下,工作人员想到了雕塑泥印模——先把泥糊在钟上,等泥干了取下来,再扫描泥巴……这才最终取得了这部分“刁钻”经文的3D信息。

采集到三维数据后,还要用软件工具建模,对大钟进行三维重构。一切就绪后,大家突然发现三维大钟的视觉效果并不好。原来,直接用肉眼看三维信息精度还远远不够,无法还原大钟的真实效果。惟一破解之法就是将扫描仪拍摄的大钟照片“贴”回到三维立体的大钟上。

“照片要一一对应,需要一个像素点一个像素点地拼接,这就好像在电脑前做一台复杂的‘神经手术’。”北京市科研院计算中心副主任刘清珺打了个比方。

事实上,工作人员在做照片拼接时,破面、重影和留白的情况时有发生,每每这时,都要对大钟重新扫描……今年7月,永乐大钟的3D模型终于建成,藏在钟体的经文也终于得见天日。记者在播放的3D动画视频中看到,不仅钟顶、钟内壁的经文可一览无余,在计算机的操作下还能实现自由缩放大小。也就是说,无论您想看钟纽处王菲歌里唱过的《心经》,还是钟裙处明成祖朱棣题字的《十二惟愿》,均可轻松实现。  对永乐大钟最初设计的数字保护工程原本到此可以结束了。可当刘清珺得知大钟上的23万字均出自明朝书法家沈度之手时,工程又延时了。“这位馆阁体的创始人,曾被永乐大帝誉为‘我朝之王羲之’,大钟上的经文即是他的真迹,何其珍贵,何不拓下来收藏?”

事实上,早在民国时期,北洋军阀张宗昌就曾对永乐大钟的钟身铭文做过一次拓印整理,但极不完整,现已残损不堪。此后,在90年代中期,北京各界人士联手对大钟铭文进行全面补拓、整理和编辑,并采用传统印刷、装帧工艺,出版了《永乐大钟铭文真迹》。对于这次历时多年的拓印工程,内行人称,由于钟体的经文都是阳文雕刻,传统的纸张拓印,非常不清晰,更加无法作为字帖用。  起初,计算中心的工作人员也曾尝试从3D照片中直接抠字,结果,即使是一个熟练的工程师,大半天也只能抠出六七个字。不仅如此,刘清珺直言,这样效率低不说,且顶多是去掉背景的局部照片,绝非真正意义上的拓印。

“何不将建模的方法对三维信息逆向使用?”经过深思熟虑后,刘清珺想到把三维信息“拍扁”在一个平面上,剔除背景,剩下的就是文字了。想法虽易,实践起来很难。整整一个月,刘清珺埋头于计算机前,设计出了一种独到的算法——将三维信息投影到二维曲面上,再把曲面“展平”,同时还要消除掉因铸造工艺留在钟底面的纹理……终于,备受期待的钟鼎文字现身了,不仅效果比传统拓印方式要好得多,且效率奇高,两分钟就能拓印一百多个经文。

这一意外成果让大钟寺博物馆的负责人十分惊喜:“我们原本想着只要能把经文画面保存下来就好了,真没想到还能用数字技术全部拓印出来。”目前,北京计算中心和大钟寺博物馆已将“十二惟愿”的经文拓印下来制作成折,以此作为博物馆近期重新开馆的文化礼品赠与宾客。未来还计划将所有经文拓印并出版成册。

“书法拓印是中国传统文化中的一个重要载体,此前从没有人用三维技术实现过,我们这项三维数字技术正在申请国家专利。”刘清珺透露,我国有大量碑刻文物,“年龄”都在上千年左右,并受到不同程度的风化侵蚀。对于这些碑刻文物保护,这一技术同样适用。此外,该技术还可用于对海外流失文物的数字回归。“我们正在与国家文物部门沟通,如果能对这些流失海外的文物进行三维扫描,再带回国制作,将比人工丈量的信息精确很多。”(北京日报)

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