現代科技激活傳統文化――武漢大學驗證多項創新嘗試

技術人員在進行洞窟紋理採集。（資料圖片）

無人駕駛小飛機進行考古測繪，爲敦煌莫高窟建立全方位數字檔案，用現代3D技術演繹傳統文化經典……武漢大學校長李曉紅自豪地說，武大一批學者將傳統文化與最新的高科技研究成果結合起來，給傳統文化插上現代翅膀，讓傳統文化在創新中得到最好的傳承。

高科技提速遺產保護

前不久，南水北調的中線工程經過的一個漢唐墓地，一架無人駕駛小飛機在墓地上空來回飛行，地面工作人員正在認真地記錄著從飛機上傳回的實時數據。這架裝載了高解析度相機的小飛機是由武漢大學科技考古研究中心自主研發的，它的最大優勢在於能在離地500米的高空按照既定的路線自動飛行，並迅速捕獲地面影像和實時坐標，形成三維地圖。

現場的工作人員告訴記者，在『考古無人機』使用之前，傳統考古的測繪、監控手段主要依靠人力和飛艇、熱氣球完成，成本高且機動性不強。使用武漢大學自主設計的考古無人機，不僅航速快、機動性強，自動飛行功能大大減少人爲操控工作量，而且能最大程度採集全面完整的地面信息。

從傳統的手工繪圖、掘土取證，到高科技的遙感偵察、三維建模，在武漢大學，傳統的考古學正經歷一場質的蛻變。『將現代最前沿科技手段應用於考古學綜合研究，使中國的文化遺產保護不僅在速度上提升幾百、幾千倍，而且顯著提高了其精確性。同時通過新興的多學科交叉融合，相關新理論、新技術的建立或移植，必將爲人類文化遺產保護帶來新的發展空間。』武漢大學科技考古研究中心陳官濤教授說。

正是利用武漢大學歷史學、材料科學、測繪科學等學科綜合和多學科協作攻關優勢，學校科技考古研究中心在考古信息收集的手段科學化等方面開展了一系列創新性研究。

中心王然教授利用能量色散X―射線螢光光譜儀等現代測試技術，系統分析了湖北省巴東舊縣坪遺址出土的大量瓷器樣品，確定了瓷器來源於耀州窯、臨汝窯和塗山窯等十多個窯口。張建民、廖俊、陳官濤等教授組成了包括文物保護、古建築保護、分析測試和材料研發的高科技專業團隊，完成了多項科研任務。

敦煌數字再造

敦煌第285窟建於1400多年前的西魏時期，表現了印度教諸神、中國傳統諸神、天象圖、佛教故事、禪世界等豐富內容，是中外文化的交匯點。今年7月，武漢大學測繪與遙感國家重點實驗室的研究人員通過手持式HandyScan精心雷射掃描儀，獲取了0.4毫米精度的精細幾何模型，高精度掃描爲285窟的三維高保真重建提供了有利條件。

據武漢大學的研究人員張帆博士介紹，『通過利用雷射掃描強度信息爲中介，將雷射掃描數據與光學影像進行非剛性配准，並對窟內的佛像紋理分塊和無縫拼接，三維表面的紋理融合，實現高質量的紋理重建。』在這個理論基礎上自主研發的軟體ModelPainter是目前世界上唯一能解決複雜文物模型高質量紋理映射的工具。

爲建立敦煌莫高窟文化遺產的全方位數字檔案，武大研究團隊克服重重困難，探索出一套三維高保真重建的精密流程：機載雷射掃描地形地貌、地面雷射掃描立面崖壁、近景攝影測量古建築，地面雷射掃描、精細雷射掃描洞窟內，利用自主軟體進行高質量紋理重建，在融合多元數據的基礎上建成了空間上全方位的數字敦煌檔案。

目前，武大研究團隊在莫高窟地區完成了包括機載雷射掃描，地面雷射掃描，近景攝影測量，精密控制測量等系列測繪工作，建立了鳴沙山和南北長1.6公里的莫高窟崖壁以及30多個洞窟的三維數字模型，逼真地再現了標誌建築『九層樓』。

記者從兩院院士、著名攝影測量學家、武漢大學李德仁教授處了解到，前不久，該團隊又申報了『結合強度的複雜場景雷射掃描點雲精確配准』、『基於非剛性變換的雷射掃描模型高質量紋理重建』2項國家自然科學基金，『中華文明探源工程――文物數字展示』1項國家科技支撐計劃，『文物三維數位化』、『莫高窟60個洞窟壁畫定位糾正與量測』2項敦煌研究院科研項目。通過對文化遺產的數位化，賦予歷史新的生命力。

3D技術再現生活場景

在武漢大學漢推基地的情景體驗教室里，記者一邊聽著『鋤禾日當午，汗滴禾下土；誰知盤中餐，粒粒皆辛苦』的朗誦，一邊搖著水車，同時看著屏幕上中文字幕和拼音的同步顯示。牆上投影屏幕展示出流水澆灌禾苗的畫面。手搖水車控制流水的速度，澆灌正在生長的禾苗。隨著手搖水車速度的加快，螢屏上農作物從一粒種子到發芽出苗、再到結穗的生長過程也隨之加快。糧食一成熟，螢屏上就出現了農民喜慶豐收的動畫片。

『在有限的室內空間裡，充分運用光電、音響設備，在互動的形式中接受相關資訊。參與者不僅體驗到古代中國種植糧食的辛苦，也能體驗到豐收後的喜悅，對中華民族沿襲數千年的傳統農耕文化也有所了解。對古文詩詞的學習也在潛移默化中完成。在接受知識的同時，讓人有身臨其境的感覺。』漢推基地工作人員介紹說。

在教室的另一角，輕輕點擊電子屏上的飛鳥圖案，一隻鳥的形體立刻出現在畫面中，緊接著又變成一個個和鳥的形體類似的文字形狀。原來，這是運用觸控螢幕技術，通過動畫的方式，表現一個漢字所代表的某種動物、器物或其他事物的造型，以及逐漸演變爲甲骨文、金文、小篆、隸書、小楷（繁）再到小楷（簡）的整個變化過程。演化過程中，每種字體的不同書寫材料也會依次同步出現。

中國傳統文化在3D技術等高科技的全新『演繹』下，不僅能最大程度被社會接受，融入普通人的現代生活，使傳統經典文化得到效用最大化傳承；同時這種數位化的傳統文化更易走出國門、走向世界，更好更快地服務於漢語教育和推廣實踐，成爲提升文化軟實力的發展戰略。3D技術演繹經典，傳統文化在創新中傳承。

武漢大學黨委書記李健日前接受記者採訪時說：『作爲我國人文社會科學的一方重鎮，武漢大學突破了傳統文化創新上很多關鍵技術，也驗證了很多創新嘗試。』