“数字敦煌”：让莫高窟容颜长青

樊锦诗在洞窟内指导《敦煌石窟考古全集》的编写工作。 受访团队供图

莫高窟第148窟数字化采集现场。丁小胜 摄

今天，“数字敦煌”已成为面向全球传播敦煌文化的重要窗口和品牌，诸如“数字敦煌·开放素材库”“数字藏经洞”“云游敦煌”“敦煌岁时节令”等越来越为世人关注。这背后的青春力量，就是敦煌研究院文物数字化保护团队。今年“五四”前夕，这一团队被评为中国青年五四奖章集体。

从一念之始到业内翘楚

敦煌莫高窟是丝绸之路一颗璀璨的明珠，见证了东西方文明互通交融，是集建筑艺术、彩塑艺术、壁画艺术于一体的世界文化艺术宝库，是中华优秀传统文化的杰出代表。

在漫漫黄沙中，莫高窟经受着自然与人为因素等多重考验。新中国成立以来，党和国家高度重视、大力支持敦煌文化的保护传承工作。几代莫高窟人以青春年华、赤诚初心写就的“坚守大漠、甘于奉献、勇于担当、开拓进取”的莫高精神，成为敦煌研究院薪火相传、生生不息的不竭源泉和强大动力，谱写了新世纪敦煌莫高窟文物保护利用的崭新篇章。

敦煌研究院文物数字化研究所所长俞天秀说：“为再现和保存珍贵的敦煌文化艺术，上世纪八十年代末，时任敦煌研究院常务副院长樊锦诗提出‘数字敦煌’概念，敦煌研究院开始探索运用计算机技术、图像数字技术等新技术，实现敦煌石窟的永久保存、永续利用。”

当时，樊锦诗萌生了以“永久保存、永续利用”为理念的文物数字化保护的想法，看到了长久保存莫高窟的新希望，也萌发了敦煌研究院文物数字化保护团队的新芽。

1981年，吴健进入敦煌研究院工作，跟随李贞伯学习摄影，那个年代文物数字化的概念正处在尝试阶段，并没有专职进行文物数字化保护的团队，摄录部寥寥数人开始了文物数字化的探索。

为了与时间赛跑，他们在那个与世隔绝的河谷里，常年不能与家人团聚，在进行抢救性拍摄工作的同时摸索着文物数字化未来的道路。吴健端起的相机再也没有放下来，就这样端了四十多年。他们端出了“数字敦煌”等数字化成果，也端出了敦煌研究院文物数字化保护团队的青年人才。

2006年，敦煌研究院专门组建了以青年专业技术人员为主的文物数字化保护团队。“团队现有专业技术人员110人，这支队伍主要由‘80后’和‘90后’组成，35岁以下的年轻人占到61%，开启自主实施数字化保护的历程，主要承担文物数字化关键技术研究，行业标准的编制，数字化项目实施方案的设计，数字化技术成果与数字资源的转化、应用和推广。”俞天秀说。目前团队已经建立了产、学、研、用良性循环的完整体系，有力推动了文物数字化工作。

莫高窟壁画历经北朝、隋、唐、五代、元等多个朝代的兴建，蕴含壁画、彩塑、建筑等艺术价值，洞窟空间结构复杂、体量大小不一、壁画病害种类多、病害程度不同等众多因素，都对数字化采集、加工、存储提出了挑战。从逐幅覆盖式拍摄到基于壁面曲率分析的壁画数字化摄影采集方法，从色彩管理系统到定位纠正等，随着莫高窟第61窟、第148窟、第130窟等代表性洞窟数字化工作的顺利实施，在几代数字化保护团队的接续奋斗下，大家以沙漠戈壁为家，筚路蓝缕，运用先进的数字理念和技术，使莫高窟的数字化从无到有、从有到专、从专到精，开辟了一个在业界有一定引领和示范作用的新局面。

珍贵文物“飞”向世界各地

摄影艺术和计算机技术的结合，是文物数字化保护的核心技术，感性与理性的碰撞、平衡、融合，才能将现实世界中文物信息完全准确地移植到计算机构建的数字世界。

敦煌壁画不是严格意义上的平面图像，壁画依附的洞窟壁面凹凸不平，景深不同造成采集的原始图像自然就存在一定的形变，洞窟内存在复杂的空间结构导致常规摄影方法适应性不强，在这样的条件下如何准确地获得壁画内容的图像信息？如何在后期图像处理中保证壁画内容几何形状符合真实？如何通过设置光源、调整摄影角度获取精准的壁画色彩信息？空间限制的情况下彩塑的三维信息如何完整获取？获取的信息如何传输？这些问题不解决，敦煌的数字化保护就无从谈起。

吴健带领团队展开了刻苦钻研，团队建立之初科研经验尚缺、科研力量相对薄弱，与浙江大学、武汉大学、美国西北大学等国内外高校展开深度合作，提出了基于壁面曲率分析的壁画数字化摄影采集方法、基于激光点云的敦煌洞窟空间信息重建方法、基于几何形变改善的莫高窟数字壁画图像拼接方法等多项关键技术，设计并开发了敦煌石窟海量数据无差错传输系统、“数字敦煌”等多个软件平台。技术攻关的过程也是人才队伍建设的进程，团队从最初只有寥寥数人的“摄录部”发展壮大成为一支过百人的数字化团队，涵盖摄影、设计、艺术、计算机等多个学科，形成一支科研能力出色、业务能力出众、践行莫高精神的文物数字化保护队伍。

历经30余年的不懈努力，通过敦煌石窟295个洞窟的壁画数字化采集，186个洞窟的图像拼接处理，162个洞窟的全景漫游节目制作、7处大遗址三维重建，45身彩塑的三维重建，5万张历史档案底片的数字化扫描工作，形成了多源、多模态的海量数据资源。在新疆、西藏、陕西等9省市22处国家重点文物保护单位开展了文物数字化项目实施。2023年承担国际援助项目“援缅甸蒲甘他冰瑜寺修复项目壁画保护信息提取技术合作项目”实施，让“数字敦煌”技术成果走出国门，服务丝绸之路沿线的文物科技保护工作，得到缅甸文物主管部门和合作机构的高度认可。

随着数字化保护进程的不断推进，海量的数字成果已成为数字时代实现中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展的宝贵资源。通过活化利用上的多元探索，让保存在石窟内的珍贵文物和中华优秀传统文化，插上了互联网的翅膀“活了起来”，“飞”向世界各地、走进千家万户。依托文物数字化海量数据资源构建了“数字敦煌”资源库平台，深度挖掘数据资源成果的价值与内涵，推动活化利用。“数字敦煌”资源库中、英文版于2016年、2017年先后上线，实现了30个经典洞窟的高清数字化内容及全景漫游的全球共享，得到了社会的广泛关注和肯定，并于2022年入选了世界互联网大会“携手构建网络空间命运共同体精品案例”；2023年推出“数字藏经洞”，运用数字照扫、游戏引擎等技术，以1:1毫米级比例，首次生动复现藏经洞及其百年前室藏6万余卷珍贵文物的历史场景。“数字敦煌”入选《中国—上合组织国家数字领域合作案例集（2023年）》、国家文物局文物事业高质量发展十佳案例，获“2023中国设计智造”铜奖。

敦煌文化艺术资源全球共享日益成为现实

2019年8月19日，习近平总书记在敦煌莫高窟考察调研时强调：“要通过数字化、信息化等高技术手段，推动流散海外的敦煌遗书等文物的数字化回归，实现敦煌文化艺术资源在全球范围内的数字化共享。”

要实现敦煌遗书的数字化回归、敦煌文化艺术资源的数字化共享，就必须重视技术突破和人才培养。据了解，目前团队成员对于提升自身学术素养热情高涨，尤其是青年骨干，纷纷再次走进校园进一步提升研究能力，在工作中寻找研究热点，在学习中突破技术限制。团队承担或参与“863”计划、国家科技支撑计划、国家重点研发计划等国家级、省部级各类科研项目十余项。沉浸式互动展示“飞天专线游”和2022年全球首个基于区块链的数字文化遗产开放共享平台“数字敦煌·开放素材库”，开辟了传承中华优秀传统文化的全新模式，激发了受众内心深处对中华文化的价值认同和文化自信，让历史文化遗产可亲、可近、可感。

俞天秀介绍，“数字敦煌”的建设也与时俱进，数据建设以构建适用于文化大模型的数据集、语料库为目的，结合云计算技术、人工智能技术等新兴技术向智能化演进，从“莫高云”、“智能引擎”两个方面进行软硬件建设；基于计算机视觉技术、自然语言理解技术等AI技术，从智能图像解析、敦煌文书解读、敦煌学知识融合等关键技术研发的角度进行多维数据解析，围绕垂直领域文化大模型，构建知识智能化服务的敦煌文物知识大模型数据基座。

敦煌研究院文物数字化保护团队作为文化遗产保护的先锋力量，运用创新性思维和高科技手段，积极推进敦煌研究院科研成果和数字资源的转化与应用，形成了科技引领和支撑下的文化品牌，打破时空和地域的限制，为敦煌研究院“典范”“高地”建设贡献力量，助力中华优秀传统文化创造性转化、创新性发展。

未来，“数字敦煌”建设将会进一步加强敦煌文书解读工作，构建敦煌藏经洞文物数字资源智能服务平台，以人机协作的方式实现藏经洞文物数字资源整理。建设深度互动式体验项目“数字藏经洞”，以全新的理念和体验模式，让海内外的藏经洞出土文物以新的方式重聚、重塑、重现、重生，开辟中华优秀传统文化创造性转化与呈现的全新模式，探索中华文明全球数字化共享新范式。