燕园石刻文物有了数字化档案

2019-07-05 15:01 北京晚报

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来源标题:燕园石刻文物有了数字化档案

栩栩如生的翻尾石鱼、典雅庄重的华表、巧夺天工的石麒麟、精雕细刻的梅石碑……这一件件明清时期留存下来的石刻文物辗转来到燕园安家,早已成为现在北京大学校园里亮丽的风景。如何更好地保护燕园石刻文物遗产,成为社会关注的热点。

近日,北京大学部分石刻文物遗产数字化采集建档项目工作坊通过评审和验收。这项工作由北京大学文物保护与管理办公室、圆明园管理处共同发起,北京大学考古文博学院与北京大学考古虚拟仿真实验教学中心承担,北京大学文物爱好者协会和燕园文化遗产保护协会共同参与。在考古文博学院副院长张剑葳和学院工程师尚劲宇的指导下,工作坊中来自北大15个院系的36名同学,通过室内外作业,用近7个月的时间,完成了校园内30件石刻文物的数字化采集建档工作。

运用多项技术

创建文物数字化档案

去年12月,北大考古文博学院张剑葳副院长接到北京大学文物保护与管理办公室和圆明园管理处的委托,希望对散布在校园内的石刻文物遗产进行数字化建档工作。由于一直负责学校考古虚拟仿真实验教学中心的教学工作,张剑葳觉得此次建档工作是一个很好的机会,“一方面,项目能够利用教学中心推行的创新数字化采集、建模等技术手段充分记录文物信息;另一方面,文物保护、遗产保护是学院教学中非常重要的一部分,对学生实践能力的培养是非常有帮助的。保护国家的重点文物,让同学们行动起来,从身边就能做起。”在北大文物爱好者协会、燕园文化遗产保护协会等多个学生社团的共同参与下,“北京大学部分石刻文物遗产数字化采集建档项目工作坊”成立,同时面向全校招募志愿者,最终来自15个院系的36名同学加入工作坊。“很高兴看到,有这么多不同院系的同学对文物保护的工作如此感兴趣。我们希望能够通过工作坊的活动,向大家宣传和普及文物保护的知识,让大家在亲身体验中感受文物的魅力。”张剑葳说。

“与传统的记录文物方式不同,我们并没有采取简单的‘拍照+表格信息’的形式,而是利用数字化的采集建档方式,采用三维激光扫描、近景摄影测量、全景摄影和全球卫星定位等技术,对石刻文物的分布位置、现状环境、空间和纹理信息进行了记录。”吴煜楠是参与此次项目的工程师,与工程师尚劲宇一起负责项目技术的研究。据介绍,全景摄影配合全球卫星定位技术,记录石刻文物分布位置和现状环境信息,形成全景照片;三维激光扫描记录石刻文物空间信息,形成点云模型;对石刻文物表面浮土清理后,近景摄影测量记录纹理信息,结合空间信息,形成纹理模型。“本次工作坊在技术方案和数据管理上分别进行了创新。结合了三维激光扫描和近景摄影测量的优点,使用三维激光扫描采集点云模型,为近景摄影测量提供控制尺寸,进而形成直观、准确的三维纹理模型,并且降低了数字化难度和成本。与此同时,在数据管理上,团队设计了地图、全景、模型和图像的管理和利用系统结构,对庞大的数据进行分级加载显示,使用浏览器可以方便访问数据,实现文物数据信息的便捷、可视化的管理,也为将来的展示利用提供支持。”吴煜楠介绍。

上冰土法扫描

给翻尾石鱼全身“体检”

“在做好充分的前期准备后,户外的实地采集工作大致分为文物本体的清理、三维扫描、摄影建模三部分。”考古文博学院研究生马青龙主要负责组织学生志愿者,同时协助教学和技术讲解工作。去年12月中旬起,工作坊的数字化采集工作正式开始。

未名湖西岸附近有一尊白色石鱼雕像,身雕鳞片,翻尾翘首,张口朝天,宛若真正的鱼儿跃出水面,远远望去,像是将博雅塔影含在口中。这样一种新颖的造型,带着熟悉的中式古朴气息却又透露着强烈的异域色彩。考古文博学院16级本科生王可达是燕园文化遗产保护协会的成员,对校园中的各处文物做过考证。在此次活动中,他不仅担任志愿者,还负责为同学们讲解文物的历史渊源。王可达告诉记者,根据文献记载,此石鱼身长1.65米,高0.87米,下部鱼肚宽0.9米,上部鱼嘴宽0.42米,名叫翻尾石鱼,可能是圆明园长春园北部西洋楼建筑群西南角“谐奇趣”前面的圆形喷水池中的装饰构件。翻尾石鱼原位于大型海棠式喷水池正中,口内喷出水柱可上升十余米,属于西洋石刻艺术。圆明园惨遭英法联军洗劫之后,石鱼被朗润园主人载涛购得,放置在朗润园多年,又由燕京大学1930届学生在毕业时买下赠给母校,从此才得以在未名湖安家落户。

如今“石鱼含塔影”已成为未名湖胜景之一。可是,怎样扫描和拍摄在未名湖水里“畅游”的石鱼,一睹其精美的纹刻工艺呢?同学们最开始想到的是乘船到湖中拍摄,然而这个方案很快被否定了,因为支撑三维扫描仪的三脚架在流动的水面上无法保持稳定。怎样让水“不动”呢?结成冰就好了!借着冬天北大未名湖湖面结冰的契机,同学们冒着寒冷,登上了冰面,给翻尾石鱼做了个全身“体检”。冰上采集期间,他们还学会了不少“土”办法,比如,为在光滑的冰面上稳定好三脚架,将三脚架的三只腿分别用布包住,加大摩擦力等。与此同时,他们还趁着湖面结冰,钻进未名湖上西式石平桥的桥洞,全方位捕捉记录文物本体及周围环境的信息。“所以,此次工作坊的活动能够很顺利地开展,一个非常巧的契机就是在冬天进行。我们可以下到冰面上,近距离地去做拍摄。”马青龙说着,便和吴煜楠工程师一起为记者展示电脑上呈现出来的三维模型,“你看,这里放大一点就能发现石鱼身上有一些风化的痕迹,周围的冰面也被拍摄出来形成影像。”

合力高空作业

拍摄8米高华表全貌

西校门内办公楼前草坪上立有两根高大精美的华表,历经百年沧桑,给园子增添了几分典雅与庄重。据记载,这一对华表可能是圆明园安佑宫遗物,至迟当造于乾隆七年(1742),原本一共有四根,另一对在国家图书馆文津街分馆院内。华表为汉白玉石雕,刻蟠龙云气,通高约8米,下为八角形须弥座,座高1.24米,每一面都刻有一条正面龙,周身饰有各种寓意吉祥的花纹图案,雕刻精细。在肖东发的《风物:燕园景观及人文底蕴》一书中,还记录了这对华表的一段渊源:“但是仔细观察一下这对华表,会发现一粗一细,并不是一对。原来1925年燕京大学建校舍时,只从圆明园运来了三根,第四根却被运到城里,1931年曾横卧在天安门前道南。当北京图书馆建文津阁新馆时,欲将燕大多余的一根华表搬走与天安门前的另一根合成一对,不料搬运时阴差阳错,结果燕大和北图的华表皆不成对,成就了这一桩趣事。”

这样一座总体高达9米的大物件儿,怎么拍到高处的影像是个难题。“通常情况下,我们会用无人机进行拍摄,但是校园中禁止无人机起飞,所以我们就改用碳素高杆拍摄华表高处的造型和花纹图案。”吴煜楠介绍,同学们在实际操作时用了两个三脚架组合起来才将高杆稳住。“一般的拍摄只要一个人就能搞定,在拍摄华表时,我们动用了三名成员,两名同学扶杆,一名同学操作。而且高杆升到9米的高度,力矩是非常大的,所以还要找两个力气大、个子高的同学扶杆。”除此之外,拍照对天气的要求也很高,要避开大风天,最好选多云的阴天,“这样在拍摄时才能保证文物受光均匀,拍摄出来没有阴阳面,保证图像能够看得清。”

经过室外三维扫描、摄影建模、全景拍摄,以及后期室内数据处理等多种技术手段的组合,工作坊取得了反映石刻文物保存环境的全景图片数据、精确记录空间尺寸的点云模型数据以及逼真还原石刻文物的纹理模型数据,完成了30件燕园石刻文物遗产的数字化建档。张剑葳介绍,此次工作坊数字化建档将为今后石刻文物保护、修缮和展示利用提供重要基础数据。今年,在北京大学文物保护与管理办公室的指导下,工作坊将继续开展校园内剩余石刻文物的数字化记录工作。预计12月前,完成校内全部石刻文物的数字化记录工作,并将数据成果录入数据管理和展示系统。届时也会上线对学校师生开放,让大家共同了解和保护身边的文物。

责任编辑:杨承渊(QN0044)  作者:李祺瑶