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浙大科技考古團(tuán)隊(duì):考古路上的逐夢人

發(fā)布時(shí)間:2015-10-16來源:浙大新聞辦作者:徐怡19666


    站在石窟里凹凸不平的地面上,人工燈光打在李志榮老師的臉上,她側(cè)身站在一尊佛像前,笑著對著攝像機(jī),說:“我們要用數(shù)字紀(jì)錄中國。”
    
    這是一支“成分”復(fù)雜的考古團(tuán)隊(duì),有考古學(xué)家,計(jì)算機(jī)學(xué)家、測繪專家、攝影師等。他們將數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)考古相結(jié)合,重建石窟的三維模型,從而實(shí)現(xiàn)石窟的“永生”。
    
    
初會須彌山石窟
    
    
大家有一個(gè)共同的好奇,這支團(tuán)隊(duì)最初是怎么“搭伙”的呢,浙大文化遺產(chǎn)研究院的李志榮老師,是采訪中遇到的第一位學(xué)者,她給眾人講了一個(gè)故事,一個(gè)在須彌山石窟第45窟發(fā)生的故事。
    
    2011年9月,在寧夏考古所的羅豐所長的邀請下,李志榮老師和刁常宇老師數(shù)字化團(tuán)隊(duì)中的王碩、毛晶晶兩位工程師帶著已成型的計(jì)劃第一次來到須彌山,準(zhǔn)備用數(shù)字化技術(shù)完成寧夏考古所托付的須彌山石窟測圖任務(wù)。想法與現(xiàn)實(shí),誰也不知是否能完美地吻合,因而,一個(gè)大膽的實(shí)驗(yàn)就這樣開始了。
    
    這是第一個(gè)任務(wù):須彌山的45窟,為前壁的西龕建立三維模型。
    
    沒有外接的燈光,僅借助照相機(jī)本身的閃光燈,技術(shù)人員用了大概半天的時(shí)間,拍攝下完整的壁面。緊接著,王碩工程師在兩天的時(shí)間內(nèi),利用多圖像的方式得到了佛龕的三維立體圖。立體的三維圖片,非常直觀地將一個(gè)完整的佛龕呈現(xiàn)在眾人眼前。“它的空間形態(tài)非常清晰,它的表面色彩,所有的殘損,所有的斑駁都非常的清晰”,談及當(dāng)時(shí)的結(jié)果,李老師至今還很興奮。由此,他們意識到,數(shù)字化技術(shù)可以將石窟帶回實(shí)驗(yàn)室,如果數(shù)字化的方法僅僅用來畫線圖的話,未免過于可惜;更重要的是,它可以幫助學(xué)者們研究石窟從古至今的保存狀況。
    
    盡管羅所長當(dāng)時(shí)對數(shù)字化技術(shù)在考古領(lǐng)域能做到何種程度并不是很了解,經(jīng)過一番探討之后,他十分支持。因而,2012年4月,寧夏考古所的高雷老師,以及剛剛研究生畢業(yè)的王宇、柴平平老師,與浙江大學(xué)的李志榮老師等人,組成了一支專門的科技考古工作團(tuán)隊(duì)。
    
    
考古隊(duì)員看技術(shù)
    
    
用李老師的話說,科技手段的加入,讓考古學(xué)者“解放了雙手,解放了生產(chǎn)力”,從前,考古學(xué)者把90%的時(shí)間花在測圖上,而數(shù)字化技術(shù)可以“承包”這個(gè)過程中很多繁難的過程。這樣,考古學(xué)者就可以把更多的精力放在考古觀察上。
    
    王宇研究生畢業(yè)于吉林大學(xué)考古系,在考古團(tuán)隊(duì)中,他主要就是負(fù)責(zé)考古觀察和記錄。他有一本厚厚的速寫本,上面畫滿了各種雕塑的示意圖,和詳細(xì)的文字記錄,對于方便的數(shù)字化技術(shù),是不是一開始就很歡迎呢?NO.他說:“數(shù)字化技術(shù)的進(jìn)來,開始覺得會感覺很困難,同時(shí)也覺得可能會沒有趣味”。
    
    “看到計(jì)算機(jī)屏幕上顯現(xiàn)的三維立體模型,覺得有點(diǎn)不可思議。”“我是第一次和科技的方法結(jié)合的這么緊密,我看到了科技給考古帶來的一些希望,很多傳統(tǒng)考古方式解決不了的問題也許在科技的幫助之下可以解決。我們在嘗試這樣做,我們不敢說一定會解決,希望通過這個(gè)工作給我們未來能解決重要問題帶來一些啟示。”
    
    
揭開沙石掩埋的真相
    
    
扶著樹干一步步“爬”攀到第32窟時(shí),眼前出現(xiàn)了一個(gè)很方整的大土堆。從事測繪的任泉樺老師眼睛雪亮,瞬間就完成“目測”,“大概有8個(gè)立方。”
    
    這些土,大部分是洞窟內(nèi)風(fēng)化的砂土。考古學(xué)者告訴我們,這里的地理環(huán)境很不理想,千年的石窟,無時(shí)不刻在遭遇風(fēng)化的侵蝕。“稍稍幾天不見,洞窟里就是厚厚一層灰土。”
    
    未清理前的32窟,是一個(gè)被石塊和沙子掩蓋了真容的地方。在考古隊(duì)正式開始考古工作之前,蘭州大學(xué)藝術(shù)史畢業(yè)的柴平平老師等,已經(jīng)花了一個(gè)多月的時(shí)間,清理這些被風(fēng)化的沙石。
    
    當(dāng)他們用工具從上往下逐層進(jìn)行清理時(shí),專業(yè)人員發(fā)現(xiàn)了與紅色砂石顏色不同的灰白色灰土。這時(shí)的他們開始意識到,這有可能是人工遺跡。遺憾的是,或許是民工的操作不當(dāng),有些部分的遺跡已經(jīng)被破壞。
    
    但所幸,及時(shí)的發(fā)現(xiàn),制止了進(jìn)一步的破壞。用刷子將這層灰土細(xì)致地刷下來,保存,接著繼續(xù)清理,直到最后,清理呈現(xiàn)出的是一個(gè)炕的遺跡。底面灰白色的遺跡,似乎是用自己的面目無聲地告訴來人:這是被火燒過后留下的痕跡。直到這時(shí),考古隊(duì)才能基本確定,這些保存下來的灰色塵土,應(yīng)該就是灶灰。經(jīng)過進(jìn)一步的分析,這個(gè)附窟原來還是一個(gè)炕。
    
    柴老師又帶著我們?nèi)タ戳艘惶幇肷窖陌l(fā)現(xiàn)。當(dāng)眾人在狹窄的山道上扶著側(cè)面的巖石往前行,一塊巨大的巖石突然凹陷下去,顯得與周邊連續(xù)的崖體格格不入。在另一邊的巖體上,有兩個(gè)碗口大小的洞,奇怪的是,這兩個(gè)洞是連通的,似乎有著某種必然的聯(lián)系。
    
    “這是拴馬槽。”柴平平老師講道。他比劃著手勢,“原本清理的時(shí)候,沙子有那么高,清理了兩天之后,把拴馬槽清理了出來。”這時(shí)的我們才明白,穿過這兩個(gè)洞,就可以將馬拴起來。這一點(diǎn)至少證明,古時(shí)候的這里,馬匹在這里曾經(jīng)非常重要,但它的作用,依然是需要進(jìn)一步考證。
    
    
石窟重建的技術(shù)支持
    

    “再往這邊來一點(diǎn)點(diǎn)”,“對,再舉高一點(diǎn)”。第二天上山的時(shí)候,我們有幸看到了這個(gè)考古隊(duì)進(jìn)行遺跡拍攝的工作場景。三個(gè)光源擺放在三個(gè)不同的角度,韓羽老師不時(shí)地在壁面走動,尋找最佳的拍攝點(diǎn);而一旁的廖劍老師則手持光源,按照韓老師的要求調(diào)整光源的位置和角度。
    
    其實(shí),他倆所在的石窟,在外行人看來,就是凹凸不平又夾雜著一些灶灰的壁面,這樣的壁面,光一個(gè)壁面,就需要拍下三四百張照片。通過后期數(shù)字技術(shù),考古學(xué)者可以“安全”地將石窟放進(jìn)計(jì)算機(jī)二進(jìn)制的世界,供人文學(xué)者研究。
    
    整個(gè)工作現(xiàn)場的設(shè)備相當(dāng)簡單。這應(yīng)該歸功于刁常宇老師領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)的技術(shù)支持吧。與平地的實(shí)景拍攝不同,須彌山的地形復(fù)雜,如果拿著大型的拍攝設(shè)備上山下山,所要耗費(fèi)的人力物力難以想象。因而,刁老師的團(tuán)隊(duì)對攝像機(jī)進(jìn)行了改進(jìn),使其能在少數(shù)燈光的輔助下進(jìn)行正常的拍攝。如此一來,每日上山工作的技術(shù)人員只需攜帶幾個(gè)充電器和一個(gè)攝像機(jī),就能維持一天的拍攝工作。
    
    刁老師告訴大家,團(tuán)隊(duì)中的技術(shù)人員在對照片進(jìn)行處理時(shí),曾發(fā)現(xiàn)這樣一個(gè)問題:由于龕面風(fēng)化嚴(yán)重,再加上攝像機(jī)的光圈問題,拍攝出來的照片無法提供足夠的特征點(diǎn),致使三維重建較為困難。
    
    據(jù)此,刁老師的團(tuán)隊(duì)想到了焦點(diǎn)對占的方法。具體說來,就是讓相機(jī)能夠在一個(gè)點(diǎn)上拍若干張照片,對焦的前后距離分別不同,然后再把這個(gè)照片合成。合成以后,這張照片就是一個(gè)全景式的照片。這樣一來,照片中體現(xiàn)的細(xì)節(jié)會更多,收集到的數(shù)據(jù)也會更加完整。
    
    在須彌山考古工作中,這樣具體問題具體分析的例子還有很多:應(yīng)對時(shí)常斷電情況下計(jì)算機(jī)能夠繼續(xù)工作一段時(shí)間并且保存數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)、石窟寺考古中最為常用的多圖像三維重建系統(tǒng)……
    
    
度過殘洞危機(jī)
    
    
在考古隊(duì)員祝蘭蘭老師的印象里,24窟的殘洞危機(jī)至今仍是令她難以忘懷的經(jīng)歷。
    
    第一次來到須彌山工作,剛開始啃的,就是一個(gè)硬骨頭。本身就有一個(gè)中心柱的24窟,還附帶著一個(gè)人工挖通的殘洞,采集數(shù)據(jù)的困難程度可想而知。360度地找角度、架梯子爬上爬下地拍攝,千方百計(jì)得到的,最終是一個(gè)失敗的結(jié)果。
    
    “大家其實(shí)都挺失望的,因?yàn)楫吘垢冻隽诉@么多都覺得怎么能夠做失敗呢。”現(xiàn)實(shí)無情地告訴他們,失敗面前,人人平等。但也正是這樣,考古團(tuán)隊(duì)有了別樣的收獲———良好的溝通。
    
    數(shù)據(jù)處理小組即時(shí)地將困難上報(bào)給上級,向他們請求必要的技術(shù)支持;與此同時(shí),數(shù)據(jù)采集處理小組的三個(gè)人,祝蘭蘭、廖劍、韓羽也開始商討,怎樣拍照能將殘洞的原貌完整地呈現(xiàn)出來。就這樣,白天上山工作,晚上開會到十點(diǎn)左右,在“我們起碼還有三天時(shí)間”的支撐下,他們想到了將重拍的數(shù)據(jù)與原先采集的數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法,度過了這次的“殘洞危機(jī)”。
    
    
看那山下人家
    
    
正值廚房師傅做飯的當(dāng)口,考古隊(duì)所居住的回民家族———高老師一家送來了一大碗麻花。這是一個(gè)龐大的家族,從高老師仍健在的母親這一輩往下數(shù),是五世同堂。并不大的院子里,總是能看到幾個(gè)孩子在玩耍。
    
    “來,孩子們,李奶奶從杭州給你們帶了蓮蓬過來!”李老師一句話剛落,還在一邊打量著幾個(gè)扛著機(jī)器的外來客的孩子們都飛奔過來,圍在李老師的身邊。“來,那個(gè)給你哥哥,這個(gè)給你。”孩子們井然有序地從李老師手中接過蓮蓬,便迫不及待地開始剝起了蓮子。“好吃嗎?”一個(gè)稍大點(diǎn)的孩子露出靦腆的笑容,用脆脆的童音非??隙ǖ鼗卮穑?ldquo;好吃!”
    
    由于紀(jì)錄片的需要,我們要在院子里拍攝落日的場景。將攝像機(jī)架在三腳架上之后,我們的攝像指導(dǎo)小汪老師曾一度擔(dān)心在院子里玩耍的孩子會不小心碰到設(shè)備。“這有什么可擔(dān)心的”,李老師一手拿著一只臉盆,另一只手向不遠(yuǎn)處的一個(gè)孩子招手,“孩子,過來,李奶奶有事情要叫你幫忙。你要看好這臺機(jī)器,千萬不要讓你的哥哥弟弟們碰到它。”說完這話,李老師摸了摸孩子的頭,便離開了。
    
    于是,這個(gè)原本十分頑皮的孩子,就在攝像機(jī)的不遠(yuǎn)處蹲了下來,兩手托腮,兩只眼睛一動不動地盯著那里看,但偶爾,他也會直起身子。就這樣,堅(jiān)持到拍攝結(jié)束。
    
    
(徐怡 學(xué)生記者