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浙大科技考古团队:考古路上的逐梦人

发布时间:2015-10-16来源:浙大新闻办作者:徐怡浏览次数:17939


    站在石窟里凹凸不平的地面上,人工灯光打在李志荣老师的脸上,她侧身站在一尊佛像前,笑着对着摄像机,说:“我们要用数字纪录中国。”
    
    这是一支“成分”复杂的考古团队,有考古学家,计算机学家、测绘专家、摄影师等。他们将数字技术与传统考古相结合,重建石窟的三维模型,从而实现石窟的“永生”。
    
    
初会须弥山石窟
    
    
大家有一个共同的好奇,这支团队最初是怎么“搭伙”的呢,浙大文化遗产研究院的李志荣老师,是采访中遇到的第一位学者,她给众人讲了一个故事,一个在须弥山石窟第45窟发生的故事。
    
    2011年9月,在宁夏考古所的罗丰所长的邀请下,李志荣老师和刁常宇老师数字化团队中的王硕、毛晶晶两位工程师带着已成型的计划第一次来到须弥山,准备用数字化技术完成宁夏考古所托付的须弥山石窟测图任务。想法与现实,谁也不知是否能完美地吻合,因而,一个大胆的实验就这样开始了。
    
    这是第一个任务:须弥山的45窟,为前壁的西龛建立三维模型。
    
    没有外接的灯光,仅借助照相机本身的闪光灯,技术人员用了大概半天的时间,拍摄下完整的壁面。紧接着,王硕工程师在两天的时间内,利用多图像的方式得到了佛龛的三维立体图。立体的三维图片,非常直观地将一个完整的佛龛呈现在众人眼前。“它的空间形态非常清晰,它的表面色彩,所有的残损,所有的斑驳都非常的清晰”,谈及当时的结果,李老师至今还很兴奋。由此,他们意识到,数字化技术可以将石窟带回实验室,如果数字化的方法仅仅用来画线图的话,未免过于可惜;更重要的是,它可以帮助学者们研究石窟从古至今的保存状况。
    
    尽管罗所长当时对数字化技术在考古领域能做到何种程度并不是很了解,经过一番探讨之后,他十分支持。因而,2012年4月,宁夏考古所的高雷老师,以及刚刚研究生毕业的王宇、柴平平老师,与浙江大学的李志荣老师等人,组成了一支专门的科技考古工作团队。
    
    
考古队员看技术
    
    
用李老师的话说,科技手段的加入,让考古学者“解放了双手,解放了生产力”,从前,考古学者把90%的时间花在测图上,而数字化技术可以“承包”这个过程中很多繁难的过程。这样,考古学者就可以把更多的精力放在考古观察上。
    
    王宇研究生毕业于吉林大学考古系,在考古团队中,他主要就是负责考古观察和记录。他有一本厚厚的速写本,上面画满了各种雕塑的示意图,和详细的文字记录,对于方便的数字化技术,是不是一开始就很欢迎呢?NO.他说:“数字化技术的进来,开始觉得会感觉很困难,同时也觉得可能会没有趣味”。
    
    “看到计算机屏幕上显现的三维立体模型,觉得有点不可思议。”“我是第一次和科技的方法结合的这么紧密,我看到了科技给考古带来的一些希望,很多传统考古方式解决不了的问题也许在科技的帮助之下可以解决。我们在尝试这样做,我们不敢说一定会解决,希望通过这个工作给我们未来能解决重要问题带来一些启示。”
    
    
揭开沙石掩埋的真相
    
    
扶着树干一步步“爬”攀到第32窟时,眼前出现了一个很方整的大土堆。从事测绘的任泉桦老师眼睛雪亮,瞬间就完成“目测”,“大概有8个立方。”
    
    这些土,大部分是洞窟内风化的砂土。考古学者告诉我们,这里的地理环境很不理想,千年的石窟,无时不刻在遭遇风化的侵蚀。“稍稍几天不见,洞窟里就是厚厚一层灰土。”
    
    未清理前的32窟,是一个被石块和沙子掩盖了真容的地方。在考古队正式开始考古工作之前,兰州大学艺术史毕业的柴平平老师等,已经花了一个多月的时间,清理这些被风化的沙石。
    
    当他们用工具从上往下逐层进行清理时,专业人员发现了与红色砂石颜色不同的灰白色灰土。这时的他们开始意识到,这有可能是人工遗迹。遗憾的是,或许是民工的操作不当,有些部分的遗迹已经被破坏。
    
    但所幸,及时的发现,制止了进一步的破坏。用刷子将这层灰土细致地刷下来,保存,接着继续清理,直到最后,清理呈现出的是一个炕的遗迹。底面灰白色的遗迹,似乎是用自己的面目无声地告诉来人:这是被火烧过后留下的痕迹。直到这时,考古队才能基本确定,这些保存下来的灰色尘土,应该就是灶灰。经过进一步的分析,这个附窟原来还是一个炕。
    
    柴老师又带着我们去看了一处半山腰的发现。当众人在狭窄的山道上扶着侧面的岩石往前行,一块巨大的岩石突然凹陷下去,显得与周边连续的崖体格格不入。在另一边的岩体上,有两个碗口大小的洞,奇怪的是,这两个洞是连通的,似乎有着某种必然的联系。
    
    “这是拴马槽。”柴平平老师讲道。他比划着手势,“原本清理的时候,沙子有那么高,清理了两天之后,把拴马槽清理了出来。”这时的我们才明白,穿过这两个洞,就可以将马拴起来。这一点至少证明,古时候的这里,马匹在这里曾经非常重要,但它的作用,依然是需要进一步考证。
    
    
石窟重建的技术支持
    

    “再往这边来一点点”,“对,再举高一点”。第二天上山的时候,我们有幸看到了这个考古队进行遗迹拍摄的工作场景。三个光源摆放在三个不同的角度,韩羽老师不时地在壁面走动,寻找最佳的拍摄点;而一旁的廖剑老师则手持光源,按照韩老师的要求调整光源的位置和角度。
    
    其实,他俩所在的石窟,在外行人看来,就是凹凸不平又夹杂着一些灶灰的壁面,这样的壁面,光一个壁面,就需要拍下三四百张照片。通过后期数字技术,考古学者可以“安全”地将石窟放进计算机二进制的世界,供人文学者研究。
    
    整个工作现场的设备相当简单。这应该归功于刁常宇老师领导的团队的技术支持吧。与平地的实景拍摄不同,须弥山的地形复杂,如果拿着大型的拍摄设备上山下山,所要耗费的人力物力难以想象。因而,刁老师的团队对摄像机进行了改进,使其能在少数灯光的辅助下进行正常的拍摄。如此一来,每日上山工作的技术人员只需携带几个充电器和一个摄像机,就能维持一天的拍摄工作。
    
    刁老师告诉大家,团队中的技术人员在对照片进行处理时,曾发现这样一个问题:由于龛面风化严重,再加上摄像机的光圈问题,拍摄出来的照片无法提供足够的特征点,致使三维重建较为困难。
    
    据此,刁老师的团队想到了焦点对占的方法。具体说来,就是让相机能够在一个点上拍若干张照片,对焦的前后距离分别不同,然后再把这个照片合成。合成以后,这张照片就是一个全景式的照片。这样一来,照片中体现的细节会更多,收集到的数据也会更加完整。
    
    在须弥山考古工作中,这样具体问题具体分析的例子还有很多:应对时常断电情况下计算机能够继续工作一段时间并且保存数据的软件系统、石窟寺考古中最为常用的多图像三维重建系统……
    
    
度过残洞危机
    
    
在考古队员祝兰兰老师的印象里,24窟的残洞危机至今仍是令她难以忘怀的经历。
    
    第一次来到须弥山工作,刚开始啃的,就是一个硬骨头。本身就有一个中心柱的24窟,还附带着一个人工挖通的残洞,采集数据的困难程度可想而知。360度地找角度、架梯子爬上爬下地拍摄,千方百计得到的,最终是一个失败的结果。
    
    “大家其实都挺失望的,因为毕竟付出了这么多都觉得怎么能够做失败呢。”现实无情地告诉他们,失败面前,人人平等。但也正是这样,考古团队有了别样的收获———良好的沟通。
    
    数据处理小组即时地将困难上报给上级,向他们请求必要的技术支持;与此同时,数据采集处理小组的三个人,祝兰兰、廖剑、韩羽也开始商讨,怎样拍照能将残洞的原貌完整地呈现出来。就这样,白天上山工作,晚上开会到十点左右,在“我们起码还有三天时间”的支撑下,他们想到了将重拍的数据与原先采集的数据相结合的方法,度过了这次的“残洞危机”。
    
    
看那山下人家
    
    
正值厨房师傅做饭的当口,考古队所居住的回民家族———高老师一家送来了一大碗麻花。这是一个庞大的家族,从高老师仍健在的母亲这一辈往下数,是五世同堂。并不大的院子里,总是能看到几个孩子在玩耍。
    
    “来,孩子们,李奶奶从杭州给你们带了莲蓬过来!”李老师一句话刚落,还在一边打量着几个扛着机器的外来客的孩子们都飞奔过来,围在李老师的身边。“来,那个给你哥哥,这个给你。”孩子们井然有序地从李老师手中接过莲蓬,便迫不及待地开始剥起了莲子。“好吃吗?”一个稍大点的孩子露出腼腆的笑容,用脆脆的童音非常肯定地回答:“好吃!”
    
    由于纪录片的需要,我们要在院子里拍摄落日的场景。将摄像机架在三脚架上之后,我们的摄像指导小汪老师曾一度担心在院子里玩耍的孩子会不小心碰到设备。“这有什么可担心的”,李老师一手拿着一只脸盆,另一只手向不远处的一个孩子招手,“孩子,过来,李奶奶有事情要叫你帮忙。你要看好这台机器,千万不要让你的哥哥弟弟们碰到它。”说完这话,李老师摸了摸孩子的头,便离开了。
    
    于是,这个原本十分顽皮的孩子,就在摄像机的不远处蹲了下来,两手托腮,两只眼睛一动不动地盯着那里看,但偶尔,他也会直起身子。就这样,坚持到拍摄结束。
    
    
(徐怡 学生记者