克孜尔石窟数字化应用初探

宣海峰

摘 要：随着计算机技术的迅猛发展，数字化应用深入到诸多领域，基于数字平台，将项目通过各种技术手段以数字的形式展示出来，观众可以通过电脑、手机和VR设备来体验。数字化的应用在文化遗产方面有着跨时代的意义，区别与过去的图片图像的数字保存，技术的发展可以给予受众沉浸式的体验，甚至参与其中进行互动。文化遗产其本体的保存非常关键，对于物质文化遗产，这类有形文化遗产，历史文物、历史建筑以及人类文化遗址等等，多年代久远，很多本体亦比较脆弱，尤其是石窟壁画，面临的问题非常之多。克孜尔石窟是新疆地区规模最大也是全国石窟中最重要的石窟群之一，规模庞大，已发现并编号的达200余处之多，形成年代久远且跨度较长。作为佛教历史最盛的古龟兹地区，克孜尔石窟内的塑像与壁画种类数量繁多，是非常珍贵的佛教文化遗产，也是我国多民族文化成就的重要方面。

关键词：数字化应用；克孜尔石窟；数字技术；虚拟现实

0 引言

克孜尔是佛教东传的必经之地，又是多地区多民族交汇之处，多种文化交融下的佛教艺术创作独树一帜，有其独特的艺术特色。由于石窟壁画年代久远，有的已经非常模糊而看不清楚，再加上过去保护的方式方法并不到位，也导致很多壁画被破坏和窃取。诸多问题普遍存在于克孜尔石窟壁画现状中，保护任务艰巨的同时，如何给现代人展现其艺术魅力，为石窟类遗产的数字化保护，就当下的技术条件下，探索出切实可用的操作流程与方法。

1 克孜尔石窟概述

克孜尔石窟，位于新疆的拜城县，克孜尔镇东南明屋它格山的悬崖之上。克孜尔石窟是中国开凿时间最早的大型窟群，具体年代无考，大概开凿于公元8 ～ 9世纪停止建设，开凿时间之长在世界上是独一无二的，是1961年公布的第一批??全国重点文物保护单位。克孜尔石窟有4个窟区、236个洞穴被正式编号，大部分的雕像被破坏，有大概81窟保留古龟兹国的精美洞穴壁画。作为一个交叉地带，其有着复杂的居民构成，既有蒙古利亚人，又有欧罗巴人，各人种交融。并且，其还是个多民族国家，有着诸如羌族、塞族、突厥、匈奴和汉族等民族，在悠久的历史进程中，他们已经逐渐融合，成为龟兹人。当地语言俗称焉耆龟兹语。流通的文字有龟兹本土文字还有汉文等等。

丝绸之路让佛教在公元1世纪传入新疆，一直到公元13 ～ 14世纪伊斯兰教的兴起，佛教在新疆地区兴盛千余年。公元4世纪，佛教在龟兹蓬勃发展，修建了规模宏大的寺庙，也集中在知名艺术家和工匠建造克孜尔千佛洞。克孜尔石窟凿修风始于东汉，唐下旬结束。龟兹历代对克孜尔石窟的建设非常重视。公元7世纪，佛教达到极盛的龟兹，处处都有佛教的影子，以至于宫殿的装饰都有佛教风格。克孜尔石窟的建设更是不曾停止，最终形成了今天我们所看到的庞大石窟群。

2 克孜尔石窟的艺术研究价值

克孜尔石窟所在地的龟兹是东西方文化的交通要道，在佛教的东传过程中起到了中介作用。克孜尔石受到来自印度的佛教及其艺术的影响，但其形成过程中又有自身的地方特色，并且流传到内地。而内地佛教和佛教思想的繁荣，势必又影响到这一地区。宗教思想和艺术交流，是古龟兹艺术文化繁荣的必需条件。探讨这种艺术的关系，是学习探究古龟兹文化发展规律的重要方法。

国与国之间各地区文化的交流是历史发展的必然，没有这样的交流就没有发展。但并不意味着一个地区只接受外来文化，而不是他们自身的文化，或者是没有外来因素影响而形成自身特色。佛教在印度起源，流传于亚洲的大部分地区，但在亚洲各地的佛教均发展成具有各地特色的流派与艺术。探索克孜尔石窟的佛教艺术，不单单是要去发现其受到哪里佛教流派的影响，更需要去发现古龟兹人民在佛教传播过程中起到的重要作用，从而了解文化传播与交流过程中艺术发展规律。

克孜尔石窟可以说是佛教传入中国的第一个站点，是内地佛教的源头。在克孜尔石窟的壁画中，可以发现糅杂着多种绘画风格，有龟兹本身的风格，也有印度的绘画风格，甚至有伊朗风格、回鹘风格等。多种风格的糅合表明多种文化交汇于此，印度、伊斯兰、欧洲与中国文化都有痕迹。所以，克孜尔石窟的艺术成就贯穿着佛教东传的时间线，有着重要的艺术研究价值。

同时，克孜尔石窟所在的古龟兹有着高度的艺术成就，对人类有着很大的贡献。其发展的成就与经验都值得我们去探索与研究。研究克孜尔石窟是研究我国多民族文化的重要组成部分，不仅仅是克孜尔石窟的壁画和雕塑，克孜尔石窟还存有部分古龟兹文字，对其语言文字的研究，才能正确发现古龟兹的整体艺术成就与特性。

3 克孜尔石窟数字化应用方案探索

3.1 数字化应用及数字媒体

随着技术的进步，物质文化遗产的数字化也随之产生与发展，可以通过数字化的方式对物质文化遗产进行记录保存和传播，这无疑对遗产保护有着重要的意义。我国对物质文化遗产的数字化要晚于图文方面的保存。

文字文献、图片图像、音频视频的数字化保存已实施多年，并且有着相对详细的标准，这也为物质文化遗产的数字化提供了非常有用的参考。同时，国内的物质文化遗产进行数字化工作也一般由博物馆、档案馆、高校与研究机构牵头进行。近些年来，国内数字技术公司数量猛增，数字技术应用从开始的房地产项目，已经逐步在向更多领域发展，如前一段时间比较热门全景校园、商场的交互式导向系统，还有很多博物馆的全息影像展示等等。亦有很多企业在文化遗产的数字化方面做着探索与尝试。相比原始信息，数字化应用包含的数量更能多、媒体种类更多、类型更多，因而信息量也更大、更全面，这一进步从根本上改变了传统的信息生产、采集、提供、服务和传递的模式，是对传统信息资源的颠覆性发展，使得信息的呈现和传播有了根本性的改变，是一种质的飞跃。

媒体数字化是随着计算机技术的发展，数字革命的开始，把数字与媒体两种领域紧密的结合到一起，让我们把过去零散的信息可以进行一体化整合，从而产生了数字媒体，文字图像、视频音频等形式都包括在内。这一改过去传统媒体以模拟形式进行存储传播的途径，变为以比特形式借助计算机进行處理，从而存储并进行传播。

数字媒体的发展给信息传输带来了翻天覆地的变化。过去模拟信号都是以传播者为中心，因为其稀有的电磁频谱渠道让传播者成为垄断者，而数字方式规避了这一点；当然这很大程度上归功于互联网的飞速发展。这一媒体技术的突破也推动了整个社会的发展，数量庞大的互联网用户群体，将传播中心由传播者转向受众。并且，数字媒体的多样性将信息与娱乐、服务与交流、传播与互动集为一体，给将来的发展带来无限可能。

3.2 数字化技术

当下文化遗产的数字化技术主要包括数字文献、数字图像、数字动画与虚拟现实几个方面。

数字文献是记录在磁带、磁盘上，支持CD-ROM二进制代码数字的形式，并获得基于文本通信网络、图像、音频、视频等文件的传输计算机系统，也称为数字文件的电子文档。

数字图像是将图像用数字的方法记录下来的一种形式，相比传统的模拟方式，数字图像不会存在损耗的问题，是其一大优势。在文化遗产方面，最直接的方法就是摄取大量的图像，但仅仅摄取图像还是不够的，文化遗产的时代性，还需要我们对图像做进一步的处理，涉及图像的分割与分析、图像的增强与恢复等。

数字动画的脱胎于传统电影技术，随着计算机技术的发展而产生。传统的动画一般是通过手绘或者定格拍摄的制作方式产生，数字技术给动画制作方式带来了根本性的变化，通过计算机图形技术，二维动画的制作业可以完全通过电脑完成。更具革命性的是三维动画的制作，现在的三维技术已经可以制作到以假乱真的地步。即便是概念设计的场景，也可以做到逼真的程度。

虚拟现实仿真技术的一个重要方面，是仿真技术和高科技电脑图形MMI多媒体技术网络技术传感器技术和其他技术的集合，是技术和研究领域的一个具有挑战性的交叉边缘学科。虚拟现实（VR），包括模拟环境、自然的技能和设备等方面。模拟环境是计算机生成的，实时的三维图像。除了计算机图形生成的视觉，还具有听觉、触觉、运动、感知，甚至包括气味和滋味，也被称为多感知。从一台电脑一个人的头部，眼睛，手势或人类行为的其他行为的旋转自然的能力来处理和参与者的行动来调整数据，以及实时响应的功能，对用户的输入感知并反馈到用户的眼睛、耳朵甚至全五官。感测设备是指一种交互式三维设备，现有的具有代表性的是Oculus眼镜和HTC VIVE眼镜，以及各种交互小设备。

采用虚拟现实技术，与网络技术相结合，将文化遗产的保护上升到一个新的阶段。首先，文化遗产进行图像采集数据，或者创建一个模型数据库，保存原始数据和空间资料，实现科学精确度和资源的永久保存。其次，利用这些技术来提高修缮精度和保护预判断，选择要使用的保护手段，并能缩短修复期。通过计算机网络整合文化资源，把虚拟化技术的优势加以利用，生成最全面、最生动、色彩艳丽的画面来展示，还可以打破地域限制，资源共享，这样，我们才能真正一起拥有文化遗产。利用虚拟现实技术，还可以促进文化产业更加快速进入信息时代，实现文物的展示和现代化。

虚拟现实在文化遗产方面的应用，可以真正意义上使文化遗产动起来，不用去达现场就可以切身感受其文化魅力；同时在遗产保护这一块有重要作用。文化遗产本体的破坏或者损坏是不可避免的，某种意义上见，像壁画这类的文化遗产终将消逝，那么虚拟现实技术可以让其此刻的状态完好地以数字的形式保存下来。

4 克孜尔石窟数字化应用方案的选择

为了体现了克孜尔石窟独有的文化价值，在其数字化应用方面，我们需要有前瞻性地来进行方案的规划。

在掌握了关键的数字化技术后，克孜尔石窟的数字化应用方案需要具备综合性、交叉性等特点。利用现代的数字展示方式，我们提出三种数字化应用方案。

数字影视，利用文化遗产的传承和创新的??数字视频，数字技术在文化遗产作品的中可以在拍摄的基础上加以特效，如《敦煌》。也就是说，在克孜尔石窟文化遗产的题材内，通过数码拍摄、特效、合成技术，创造先后经历了古代和现代，情节的虚拟，场景上虚与实的结合，突破历史文物实际的物理限制，让最有活力的文化遗产得以保护。在另一方面，数码视觉艺术的发展，可以为保护文化遗产提供三维图像和影视等新形式，如特殊的穹幕图像、巨屏、环幕等等，以及先进的裸眼视角的技术应用，能增强感知的氛围和环境，有利于增加文明的可观性、文化的生动性。可以刺激身体增强临场感的体验，提供声、光、电、互联网的传统和现代文化，等等约束力的形式，在信息时代可以身临其境观看历史，使文化底蕴得到更加生动的诠释。

数字动画，数字动画让动画从传统手绘的形态中脱离出来，创新的数字动画的应用，文化遗产会传播更为直观、准确、层次丰富，为进一步继承与创新给出新思路和新方法。克孜尔石窟内部壁画记录着非常多的佛传故事画，可以以合适的表现方式，把佛传故事画以动画的形式讲述，这对促进佛教文化的传播与交流是有积极意义的。

数字交互产品，即虚拟现实，特有的交互方式可以让受众更易于理解龟兹文化的艺术内涵，因为虚拟现实是互动的，强调受众的参与性与体验。一方面，可以大大加强克孜尔石窟壁画的解读方式，另一方面，也可以让受众有更大的热情参与其中。虚拟现实可以根据不同的石窟壁画类型进行不同的创意设计。因为石窟数目众多，如果千篇一律的观看方式，很容易让受众感觉到乏味，如果每一个洞窟可以根据窟洞中描绘的壁画，或是现存的雕塑来进行交互的创意设计，使得每个洞窟都有一点别出心裁的小创意，那么在观看时变不易感觉到枯燥，而对每个窟洞的设计甚至可以让受众有所期待。

综上，我们简单介绍了适合克孜尔石窟的数字化方式，数字影视与数字动画的方式的并不鲜见，数字影视还是属于早先的单向传播的方式，观众只能单方面的收看，而且局限性较大，影视剧的内容是流动性的，在有限的时间里很难把克孜尔石窟的全貌或是细节一一描述清楚。而数字动画如果是仅仅做单纯的三维展示，那不如以虛拟现实的方式让受众自己自主的观看，如果以追求效果编排剧情的方式来做，难度和工作量又提升不少，因为动画的单帧的艺术，工作量庞杂，在后期动作一块对人员专业要求极高，很容易造成效果不满意的后果。

在克孜尔石窟的数字化保护上，可以选择虚拟现实展示的方法，更多的是对现存信息的收集保存和转化，然后在交互模式上多思考多设计，一方面保证了石窟壁画及雕塑遗产的数字化数据的完整与准确，另一方面在交互设计上多做文章，满足受众的观赏以及探索的需求。另辅助现代的观看交互设备，可以在体验形式上有不同于以往的新感受。

同时，虚拟现实的发布平台也较多，除了最基本的电脑端外，还可以发布于手机、平板等移动媒体，各类媒体的发布内容，以实际媒体端的处理能力而不尽相同。这样可以多元化、全方位地展示克孜尔石窟的迷人魅力，对古龟兹文化的保存与传播有着重大意义。

另外，值得一提的就是，石窟类文化遗产的数字化出发点不应该仅仅是文化信息资料的保存，有效的传播也是值得考虑的重要因素之一。这一点可以参考国内的博物馆的发展现状，现在博物馆不仅需要博物，还需要博人，聚人气。地方博物馆的兴起已有几年，地方性的小博物馆在保存地方文遗、非遗资源的基础上，很大程度上也有发展旅游的考虑在内，如何吸引更多的游客进入博物馆，各地是五花八门各种解数层出不穷，如果建立一个吸引人的IP也是文化遗产需要考虑的一方面内容，虽然其意义与文化保护和传承的意义不可比拟，但另一个角度来讲，如果没有办法将其较为广泛的传播，那文化保存的价值也打了折扣。所以在将石窟数字化应用的同时，我们也需要考虑到以何种方式给予受众更加丰富的体验，吸引受众通过数字方式感受石窟魅力。相信随着数字科技的发展，会有更好更恰当的方式来传播这些珍贵的文化资源。

5 结语

克孜尔石窟的数字化应用，不仅可以对石窟类文化遗产的本体保护可以起到作用，对文化的传播也可以起到重要的作用，即便不亲临现场，通过浸入式的体验来感受璀璨的佛教文化，相比石窟现场遗迹的破旧，虚拟现实架构的空间不仅仅是还原了石窟窟内原貌，而且对此类物质文化遗产的复原再现加工可给予受众更好的体验。同时增加交互方面的设计，观赏壁画雕像的同时可以进行互动，阅读聆听佛教故事，多方位的体验佛教文化，无论是保存还是传播文化都有不可估量的作用，有深远的研究意义与实际的应用的价值。

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