3D打印帮助“重现”克孜尔石窟

早报记者 石剑峰

2013年度上海国际印刷周今天在上海新国际博览中心开幕，本届印刷周的热点是在全世界都被炒得火热的科技新概念——3D打印。3D打印将被广泛用于高端制造业，而参加本届展会的上海印刷集团所属上海商务数码图像技术有限公司则将3D打印技术应用于文物保护。上海商务数码图像技术有限公司用3D打印技术原寸打印出新疆克孜尔石窟新1窟残存的两尊佛像及后甬道，这是3D技术首次应用于文物数字化及复原工作，同时也是色彩管理技术在3D打印方面的一次实践。

将三维技术

与数字印刷结合

本届上海国际印刷周专门开设了3D打印与数字化制造技术在绿色印刷制造、航空航天、生物医疗、文化创意等多个行业的应用成果展示区，桌面式、工业级3D打印机还将现场展示3D打印机现场制作作品的全过程。上海印刷集团在印刷周上展示的是3D打印技术、现代印刷技术与文物保护的一次成功合作。该集团旗下的上海商务数码图像技术有限公司首次将三维技术与数字印刷结合，实现新疆克孜尔石窟新1窟的1:1立体全真复原。

2010年底，上海商务数码与新疆龟兹研究院合作开展克孜尔石窟数字化与高精度还原项目。从平面壁画数据采集到石窟结构与佛像3D扫描、建模，于2012年7月完成克孜尔第17窟这一具有代表性的石窟壁画数据采集、信息储存、高精度仿真印刷、石窟建筑（复原）模型、数字三维影像制作。2013年，完成了克孜尔新1窟壁画的平面扫描与空间3D扫描。此次观众在印刷周上看到的就是用3D打印技术还原的新1窟佛像，和用先进色彩管理技术复原的后甬道壁画。

3D打印机1:1打印仿制品

上海商务数码公司介绍，两尊立佛由一台从美国进口的3D打印机1:1进行打印，空间结构完全符合三维数据模型，其精度非常高，最大误差仅为0.1毫米。立佛是采用0.01毫米精度的三维采集设备进行数字化并经过高精度建模而得到的三维空间模型，图像是经过高精度平面采集设备进行采集与专业图像处理而得。然后立像的三维空间模型与经过处理的图像进行结合，得到立像的彩色三维模型。再将模型进行三维打印，确保立像空间形态的精确度与色彩信息。右甬道墙面则以1：1高度还原，墙面根据三维模型进行数据切分，通过龙骨结构拼装而成，其误差控制在1厘米以内。

新疆龟兹研究院管辖的是以克孜尔石窟为中心包括库木吐拉石窟、克孜尔朶哈石窟等九大洞窟群，最早开凿的石窟比敦煌还早200多年，但是2万多平方米的壁画正面临着破损、风化、褪色、脱落、虫害等严重威胁。

上海印刷集团高级顾问李成忠昨天向早报记者介绍，这次3D打印克孜尔石窟的尝试，最重要的目的是基于3D打印机是用三维成像系统给文物建三维档案，不管出现什么情况，都可以再造出与原文物几乎一模一样的仿制品。但目前打印成本还非常高，两尊残体立像的打印成本就高达10万余元。另外一方面，据李成忠介绍，3D打印立像似乎与传统印刷的关系不大，但在色彩打印上面，就基于上海印刷集团对色彩控制的丰富经验和技术。两尊立像残体虽然打印出来的成品已经有了颜色信息，但是3D打印机本身的色彩并不丰富，只有39万色。技术团队对平面扫描的图像进行颜色比对与还原，后经过新疆龟兹研究院美术师的对比彩绘，佛像在空间形态上和色彩还原上都与原文物高度一致。

上海印刷集团总经理沈剑毅则对早报记者表示，此次与龟兹研究院的合作成果有很大的推广价值，能广泛用于文物保护领域，企业也能从这些文物保护项目中获益。