吴 健1，2

1.敦煌研究院  国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心，甘肃敦煌736200；

2.敦煌研究院  甘肃省敦煌文物保护研究中心，甘肃敦煌736200

陈列在中国大地上的文化遗产博大精深，灿若繁星，是中华民族文化的重要载体和历史缩影，是当代中国笃定自信的动力源泉，是未来中国复兴的宝贵财富。2019年8月19日，习近平总书记考察敦煌莫高窟，并在敦煌研究院座谈时发表了重要讲话。习近平总书记对敦煌研究院提出了敦煌石窟保护、研究和弘扬的新的历史要求：把敦煌研究院建设成为世界文化遗产保护的典范和敦煌学研究的高地。樊锦诗先生将这个历史要求归结为：“敦煌石窟保护、研究和弘扬事业是一项人民的事业，是一项关乎中华民族灵魂的事业。石窟寺文化遗产承载并延续着国家和民族的精神血脉，需要薪火相传、代代守护，也需要与时俱进、推陈出新。在新时代，敦煌研究院的使命担当就是—守护文化之根，弘扬莫高精神”。敦煌只有一个，和敦煌一样，被列入世界文化遗产的文化遗址，在中国大地还有许多；和敦煌一样，不可永生、不可再生的历史文化遗存，在中国大地还有更多。在建设“数字中国”的国家战略决策下，在努力实现中华民族伟大复兴的征途上，在提倡“创造性转化，创新性发展”的新时代，面对祖先留下的文化遗产，将先进的数字技术全面赋能文化遗产的保护与传承。

敦煌石窟数字化保护的发展经历了三个重要时期：1999—2006年是发展期，2006—2014年是成熟期，2014年至今是创新期。

回顾发展期，敦煌研究院通过与国内外科研机构和高等院校深入合作，尤其是1999年在威廉·G·鲍文会长领导的美国纽约安德鲁·W·梅隆基金会的支持下，与美国西北大学合作，引进了基于轨道的壁画覆盖式拍摄采集方法、基于QuickTime的洞窟虚拟漫游展示方法。在此基础上又做了改进，形成了一套适合于不可移动文物的壁画数字化方法，这些方法包括：基于轨道的正摄影像平行移动、散点透视的图像采集，多图像融合拼接，不同类型彩塑二维数字化，洞窟虚拟漫游等方法。完成了莫高窟和榆林窟的22个典型洞窟75DPI采集精度的壁画数字化，以及5个基于QuickTime VR技术的虚拟漫游洞窟。并结合项目培养数字化人才，建立了专业的数字化技术团队。

步入成熟期，敦煌研究院加强科研力度，注重人才培养，积极承担国家级及省部级科研项目。通过项目实施，研发了壁画自动采集设备；改进了摄影采集的光源设备；提高了图像的采集像素至300DPI，使其满足出版、印刷和原大复制等需求；改进了图像拼接和图像定位纠正的方法，使壁画图像达到毫米级别的拼接精度。我们将大型彩塑的二维数字化技术、浮雕壁面的二维数字化技术、烟熏壁面的二维数字化技术、佛龛壁画及彩塑的二维数字化技术、混合壁面图像采集技术、狭小空间内壁画图像采集技术、基于壁面曲率分析的壁画图像采集技术、基于激光点云的图像定位纠正技术、基于十字骨架的图像拼接技术、基于全景摄影采集的洞窟虚拟漫游技术、基于结构光及激光扫描的彩塑的三维重建技术、基于多源数据融合的大遗址三维重建技术等多种成熟技术广泛应用在敦煌石窟数字化项目中，形成了一整套不可移动文物数字化关键技术和工作流程，制定了13项不可移动文物数字化技术规范和行业标准，研发了9项专利，获得3个软件著作权及74个洞窟的著作权。截至目前，我们完成300DPI高精度壁画图像采集的洞窟共217个，完成壁画图像拼接的整窟共156个，完成三维空间结构重建的洞窟共143个，完成三维重建的彩塑共45身，完成三维重建的大遗址共7处，完成全景漫游节目制作的洞窟共210个，完成历史档案底片41020张，数字化产生的成果数据已经达到400TB。并为新疆、西藏、河北、山东等7省市14处文物保护单位提供了数字化技术支撑。已完成“丝绸之路（中国段）文化遗产资源地理信息系统及文化旅游服务集成技术研发与示范”“丝绸之路中国段世界文化遗产数字展示与交流平台建设”“基于敦煌石窟壁画数字图像进行深度学习数据集构建方法研究”等国家级科研项目2项、省级科研项目1项、院级科研项目7项，在研“丝路文物数字复原关键技术研发”、“数字文化遗产安全保护与利用关键技术研究和示范”、“敦煌石窟数字资产管理平台构建与应用示范”等国家级科研项目5项、省级科研项目7项、院级科研项目6项。

进入创新期，我们将数字技术广泛应用在敦煌石窟的科技保护、考古测绘、美术临摹、“敦煌学”研究、敦煌艺术弘扬等方面。将学术、技术、艺术融为一体，盘活了文化遗产数字化资源，构建了多元异构的数字文化；探索构建文化遗产保护与利用新模式，构建了全方位、多角度、深层次、多元化的“数字敦煌”资源库，培育了“数字敦煌”品牌；在北京、上海、香港、台湾、河北及美国、俄罗斯等国家和地区举办了“敦煌艺术走出莫高窟”“梦幻莫高·多维数字节目展演”“敦煌不再遥远”“艺海存真·敦煌”等28场次动静结合、虚实相间、可视、可触、可听、可感、可交互的线上线下展览，开创了数字文化新业态，建立了以人民为中心的服务理念；积极引进云计算、大数据、人工智能、AR实景导航、全息信息展示等高新科学技术，联合华为、腾讯、清华、武大、浙大等科研单位，共同致力于中国优秀文化遗产的传承弘扬，聚焦文化遗产的下一代体验形式，在科技与艺术融合领域进行广泛而深入的技术研究和应用实践，孵化了“莫高窟AR地图虚实体验”、“云游敦煌”等敦煌石窟数字文旅体验项目；将高新科学技术赋能敦煌研究院保护、研究、弘扬、管理事业数字化转型，打造“文化+艺术+科技”深度融合的智慧文旅体系，服务“一带一路”文化事业发展。

数字技术的发展是数字化、信息化、智能化、智慧化逐步完善的一个过程。进入新时代，科学技术的迅猛发展和人文社会科学发展之间也存在相对的不平衡。对此，文化遗产保护工作者要有担当。那么，我们如何将数字技术全面赋能文化遗产的保护与传承呢？

当前，经由国家政策引导和科学技术引领下，文化遗产数字化保护将进入快车道。但同时要看到，数字技术全面赋能文化遗产的保护仍面临许多新的挑战，数字技术对文化建设支撑作用的潜力还没有充分释放，对文化、科技、艺术的融合尚需提高。未来，我认为要突破这些问题，最重要的是要落实三个方面的工作：

3.1  科技引领，数字创新，永久保存

文化遗产的数字化技术包含数据采集、处理、存储、交换、展示等环节，而每一个环节都需要不同的专业学术研究。文化遗产数字化关键技术有：摄影采集技术的研究，摄影采集设备的研究，多光谱技术的研究，三维激光扫描技术的研究，三维数据采集技术的研究，地理空间信息技术的研究，视觉感知要素的研究；数字图像的分辨率、像素、图像直方图、图像变形、图像融合、图像去噪、图像分割、图像增强、图像识别的研究，多元异构数据处理及多源数据融合的研究；数字资产的组织与分类研究，数字资产管理系统的研究；数据安全存储与交换研究；多媒体、可视化展示及视觉呈现研究；只有综合以上研究，才能够对数字化成果的质量予以整体把控，才能做到永久保存。

不仅要加强文化遗产数字化关键技术的研究，还要积极引入智能科学、体验科学等人工智能技术，不断优化数字技术。比如开展不同地域和环境下的摄影采集和海量图像处理研究、文化遗产资源智能分类与标识、内容知识化加工处理、基于数据智能的自适配生产等文化生产技术研发；开展文化资源保护与开发利用、知识产权保护与侵权追踪、舆情分析与内容安全监管、大数据分析等文化管理技术研发。开展文化产品价值评估与版权交易、基于大数据的个性化推荐、文化产品与服务质量评测等文化服务技术研发；开展VR/AR/MR虚拟制作、人机交互、可视化信息呈现、视觉艺术呈现等文化展示技术研发；多渠道发布、多网络分发、多终端呈现等文化传播技术的研发等。不断将这些新的科学研究学术成果转化为技术应用，从而促进文化遗产数字化的发展。

文化遗产数字化关键技术研发还要坚持因地制宜，发展适用于文化遗产保护和传承的数字化新技术、新设备和新工艺。文物保护工作离不开科技支撑，但科学技术不是为文物保护量身定做，不能盲目地引进最新的科学技术，最新的技术不一定在数字化工程中是最适合的。因此，需要跟踪最新技术的进展，有针对性地对新技术进行研究，结合文化遗产数字化特性，在一定范围之内对新技术进行实验，形成与文化遗产保护工作相匹配，相适宜的科学技术、科技装备、标准工艺。

文化遗产数字化关键技术研发要坚定依靠科学的、体系化的学术研究。学术研究不仅要注重科学技术本身，还要注重文化遗产价值研究。文化遗产数字化作业很多时候面对的是三维复杂空间，多种技术、多种方法交叉作业的状态，数字化项目的实施离不开学术研究。文化遗产数字化方案的制定就集合了学术、艺术与科技。例如敦煌莫高窟第148窟、第158窟的整窟全覆盖数字化作业，不仅要考虑曲率变化大、大型空间与狭小空间并存、遮挡空间的二维壁画采集，还要考虑超大尺度塑像的三维重建，所以数字化要以学术为根据，在了解被拍摄对象的历史、艺术和科学价值的基础上，理清遗产特征、空间结构、文物质地、保存现状、采集环境，并运用相适宜的科学技术、科技装备对此进行科学分析与实验，这样制订的数字化方案才能有效指导具体实施工作的开展。文化遗产数字化展陈，是对文化遗产艺术内涵可视化的解读，更离不开学术的支撑。

文化遗产数字化关键技术研发还要注重呈现结果的艺术性。诺贝尔奖获得者李政道先生说：艺术和科学是一个硬币的两面，它们都源于人类活动最高尚的部分，都追求深刻性，普遍性，永恒和富有意义。美术、艺术、科学、技术相辅相成、相互促进、相得益彰。在保护好数字化数据的前提下，文化遗产数字化要贯穿文化遗产艺术的研究，与历史学、哲学、美学、艺术学等其他人文学科结合起来，拓宽文化遗产的空间，多角度、多层次地对文化遗产艺术作出新的阐释。

3.2  与时携行，推陈出新，永续传承

文化遗产数字化是为了实现文化遗产的永久保存，但这并不是我们的最终目标，最终落脚点是要在完整保存文化遗产信息的基础上实现永续传承。

在文化遗产的数字化保护方面，夯实文化遗产数字化基础，推动数字资源高效管理与利用，不断增强创新意识，全面提升数字化研究水平，持续加强数字化保护力度，完善智慧化顶层设计，明确智慧化建设思路。持续推进研究丝路文物数字复原、数字文化遗产安全保护与利用关键技术，研发特殊环境下丝路文物数字化采集方法与装置，以及基于人工智能的海量数据处理系统、云计算平台及评估体系。持续推进数字敦煌建设，加强文化遗产数据安全存储，构建三维大规模数据展示和文化遗产数字资产管理平台。持续完善数字技术体系和制度体系，推进不可移动文物大数据中心建设，促进统一的永久存储体系建设。持续推动文化遗产保护逐步转入以科学的预防性保护为主、抢救性保护为辅的新阶段，促进建立预防性保护科学技术体系。

在文化遗产的数字化研究方面，对文化遗产的内容风格特色、结构特点、元素构成、色彩搭配进行梳理，总结出数字资源的艺术特征，从典型性、时代性、代表性和地域性进行内容甄别，对其内容包含的形象、色彩、线条、图案等艺术元素类型及其组合关系进行分类，深度挖掘数字资源价值，形成多样化的专题素材库。针对不同的应用领域，探索二维壁画的三维可视化呈现、三维彩塑虚拟修复等技术，将尘封的数据鲜活起来，注入新的生命活力，开发内容可视化呈现、互动化传播、沉浸化体验的数字文化产品。在高品质还原文化遗产本体的同时，精心设计、艺术加工、拓展思路、加强利用、再创辉煌，从而引领文化遗产数字化研究从历史的、科学的、理性的层面进行深度开掘，真正将传统文化中所蕴含的中国智慧、中国精神呈现给广大观众。

在文化遗产的数字化弘扬方面，拓展展示思路，打造艺术氛围，融合多媒体手段和互联网技术打破时空限制，加强知识图谱的建设并结合智能讲解导引，构建云端智慧博物馆。将优秀传统文化与社会主义文化相结合，健全公共文化服务体系，合力弘扬传承中华优秀传统文化，让更多的人从中受到教益。

在文化遗产的数字化管理方面，引进5G网络和5G+VR远程观景，借助无人机巡检，建设系统互联，数据融合，业务创新，状态可视，安全可控，运营可管的智慧化管理平台，实现文化遗产安防管理、环境监测、游客管理、资产管理、能耗管理的智能化，使文化遗产单位能更好地发挥其珍护传统、传承文明的文化使命。

3.3  创新机制，通力协作，培养人才

人才是做好文化遗产数字化工作的关键，为文化遗产保护的未来培养人才，必须要有长远的人才队伍建设规划和机制保障，以及吸引、培养、使用人才的措施和制度。一方面要用好现有的人，将现有人才送出去培养，提高他们的理论水平和业务能力；另一方面要吸引人才，特别是吸引青年人才加入到文化遗产保护工作中来，为文化遗产的保护注入再生力量；再就是通过扩建合作研究平台、增加多元化学术交流计划，提高人才的业务技能，实现技术人才由单一化向复合型转化，逐步壮大文化遗产数字化科研团队；还要在实际工作中，以“莫高精神”为指导，培养德才兼备，能为文化遗产事业奉献一生的人才。

在新时代，希望通过文化遗产保护工作者的不懈努力，大力促进文化遗产数字化与更广领域、更深层次的学科交叉与融合；在高品质建立珍贵的文化遗产数字化档案的同时，注入新的发展理念，传承过去的优良经验，融合学术、科技和艺术于一体，持续探索文化遗产数字化的关键技术，逐步丰富文化遗产数字化的技术体系，不断呈现文化遗产的艺术内涵，更好地传承弘扬文化遗产的历史、艺术、科学价值。

原文载于《石窟与土遗址保护研究》2022年第1期，引用请参考原文。