不必遠(yuǎn)赴新疆大漠，來(lái)到繁華都市上海，就能走進(jìn)神秘的龜茲洞窟，欣賞栩栩如生的佛像，觀看色彩絢麗的壁畫(huà)。在7月中旬舉辦的上海國(guó)際印刷周上，上海印刷（集團(tuán)）有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)上海印刷集團(tuán)）利用3D打印和數(shù)字印刷技術(shù)，將“克隆”出的新疆龜茲洞窟搬到了展場(chǎng)，讓觀眾得以有這種穿越時(shí)空的奇妙體驗(yàn)。

    “從傳統(tǒng)的出版物印刷到3D文物復(fù)制，從平面的二維到立體的三維。對(duì)行業(yè)來(lái)講，印刷的命題就拓寬了。對(duì)企業(yè)來(lái)講，這一探索幫助企業(yè)找到了向文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的方向。”對(duì)上海印刷集團(tuán)的這一探索，上海市新聞出版局印刷管理處處長(zhǎng)周建平如是評(píng)價(jià)。

    將3D打印和數(shù)字印刷相結(jié)合

    提起3D打印在文物復(fù)制方面的應(yīng)用，我們不妨看看國(guó)內(nèi)外媒體的相關(guān)報(bào)道。哈佛大學(xué)閃族博物館的兩位研究人員利用3D打印機(jī)和3D掃描軟件，成功恢復(fù)了一個(gè)在3000年前被打碎的瓷器獅子花瓶。四川廣漢三星堆博物館在全省首家引進(jìn)了3D掃描儀和打印機(jī)，打印出三星堆文物。

    與這兩家博物館相比，身處印刷行業(yè)的上海印刷集團(tuán)，在利用3D打印技術(shù)復(fù)制文物方面又有什么創(chuàng)新呢？上海印刷集團(tuán)旗下的上海商務(wù)數(shù)碼圖像技術(shù)有限公司負(fù)責(zé)龜茲洞窟數(shù)字化與還原保護(hù)工程項(xiàng)目，該公司總經(jīng)理張曉遷將之歸結(jié)為“將3D打印和數(shù)字印刷這兩種技術(shù)相結(jié)合”。

    該公司從2011年開(kāi)始與新疆龜茲研究院合作開(kāi)展龜茲洞窟數(shù)字化與還原保護(hù)工程項(xiàng)目。2012年雙方完成對(duì)克孜爾第17窟1:1等比例復(fù)原建造，當(dāng)年9月該復(fù)制洞窟在山西大同舉辦的國(guó)際繪畫(huà)雙年展上展出。這次在上海國(guó)際印刷周上展出的克孜爾新1窟佛像殘?bào)w和洞窟的復(fù)制品，是雙方的第二次合作成果。

    “不管從空間結(jié)構(gòu)還是從色彩上看，我們還原度非常高。還原相似度達(dá)到100%，還原色彩精度達(dá)到98%。”張曉遷表示。這得益于該公司對(duì)3D打印和數(shù)字印刷兩項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用。他說(shuō)，在對(duì)龜茲洞窟還原時(shí)，一是利用數(shù)字印刷的色彩管理技術(shù)，對(duì)3D模型數(shù)據(jù)進(jìn)行色彩校正，最大限度地保證3D打印顏色的精確性；二是以空間形態(tài)存在的文物使用3D打印方式復(fù)制（如佛像），以平面形態(tài)存在的文物使用數(shù)字印刷技術(shù)進(jìn)行復(fù)制（如壁畫(huà)）。他舉例說(shuō)，以現(xiàn)場(chǎng)展出的洞窟為例，整個(gè)洞窟的立體模型是用3D掃描技術(shù)建造的，洞窟頂上的飛天壁畫(huà)是用數(shù)字印刷的方式還原的。

    用自有技術(shù)創(chuàng)新工作流程

    一個(gè)有著百年歷史的傳統(tǒng)印刷企業(yè)，是如何利用現(xiàn)代的數(shù)字技術(shù)，將1500多年前的龜茲洞窟完整逼真地再現(xiàn)在人們眼前呢？據(jù)張曉遷介紹，將3D打印和數(shù)字印刷結(jié)合用于龜茲洞窟還原需要5個(gè)步驟：窟體及壁畫(huà)掃描、圖形拼接、顏色對(duì)比、模型建造及3D打印、裝裱及彩繪。

3D打印不是一次成型。上海印刷集團(tuán)總經(jīng)理沈劍毅告訴記者：“我們引進(jìn)了目前世界上最大尺寸的彩色打印機(jī)，一次打印的最大尺寸為50厘米。國(guó)內(nèi)一共有兩臺(tái)這么大尺寸的打印設(shè)備，這是其中一臺(tái)。這個(gè)殘?bào)w的佛像，是分7個(gè)部分打印出來(lái)拼接成的。”

　　該公司引進(jìn)的3D打印機(jī)雖然是色彩還原度比較好的型號(hào)，但其色彩只有39萬(wàn)色，不足以展現(xiàn)龜茲洞窟佛像的色彩，為此，項(xiàng)目組通過(guò)校色后又請(qǐng)新疆畫(huà)師對(duì)佛像進(jìn)行了彩繪。壁畫(huà)的色彩更為絢麗，考慮到色彩還原不是3D打印機(jī)制造商的專(zhuān)長(zhǎng)，該公司通過(guò)自主積累的色彩還原經(jīng)驗(yàn)來(lái)彌補(bǔ)這一缺陷，使得宣紙印刷的壁畫(huà)實(shí)現(xiàn)了高精度的色彩還原。

    不過(guò)沈劍毅表示，3D打印設(shè)備還是次要的，主要的是建模。說(shuō)起來(lái)很簡(jiǎn)單，但做起來(lái)要耗費(fèi)很多時(shí)間和精力。早在今年3月，該公司就進(jìn)駐克孜爾新1窟，光對(duì)洞窟和上面的壁畫(huà)進(jìn)行數(shù)字化的高精度掃描就花了45天時(shí)間，“圖像是平面的數(shù)字化，洞窟是立體的數(shù)字化”。最終采用3D打印復(fù)制的佛像，誤差在1毫米以?xún)?nèi)，相當(dāng)逼真。

    技術(shù)與成本瓶頸有待突破

    上海印刷集團(tuán)在成功還原新疆龜茲洞窟之后，接下來(lái)將對(duì)流失海外文物的龜茲文物進(jìn)行還原。張曉遷表示，去年公司的藝術(shù)總監(jiān)已到德國(guó)收藏龜茲文物最多的柏林亞洲藝術(shù)博物館拍攝了大量的照片回來(lái)，將利用平面照片對(duì)文物進(jìn)行立體還原。另外，該集團(tuán)還將對(duì)中華藝術(shù)宮（即世博會(huì)中國(guó)館，上海美術(shù)館為其運(yùn)營(yíng)管理主體）里的雕塑類(lèi)藝術(shù)品進(jìn)行數(shù)字化掃描還原。

    不過(guò)，成本過(guò)高或許會(huì)成為應(yīng)用3D打印的一大瓶頸。沈劍毅告訴記者：“3D打印的原料的成本很高，平均每克材料要15~20元，做一個(gè)頭像就要幾萬(wàn)塊。”現(xiàn)場(chǎng)展出的兩尊佛像，由于打印材料成本偏高，只在外面用了2厘米厚的石膏殼，殼上印了1毫米厚的彩色墨水，中間都是用泡沫塑料填充的。

    另外，在技術(shù)方面還有許多地方需要攻關(guān)。張曉遷表示，受3D打印機(jī)尺寸所限，打印現(xiàn)場(chǎng)展出的兩尊佛像要分7塊打印后根據(jù)三維數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，這方面的技術(shù)還要繼續(xù)攻關(guān)。另外，我國(guó)在將3D打印應(yīng)用于文物還原方面還沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這方面如何實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化還有待完善。