敦煌石窟考古绘图中的佛龛展开图画法刍议-《敦煌研究》(2016年1期).docx

龙源版权所有 敦煌石窟考古绘图中的佛龛展开图画法刍议作者：赵蓉来源：《敦煌研究》2016年第01期 内容摘要：本文尝试利用三维激光扫描数据——点云，实现在计算机辅助制图下完成佛龛展开示意图的方法。此方法借鉴并融合手工测绘时对佛龛曲面的展开结构、画法几何曲面展开法以及坐标控制法等，是考古绘图在龛壁曲面展开实践方法上的一个新尝试。本文同时探讨了手工展开龛曲面的可能性，并进行了两种方法之间的比较。 关键词：三维扫描；圆拱形佛龛；画法几何；曲面展开 中图分类号：K879.21 文献标识码：A 文章编号：1000-4106（2016）01-0026-07 Abstract： This paper deals with the graphic solution method in unfolding drawings of arched niches using computer-aided drawings based on 3D laser scanning. This method refers to the combination of three methods-- manually unfolding drawings， a curved surface descriptive geometry approach， and a coordinated control method. The application of this technology is a new attempt in handling the problem of attaining accurate images from hard to access locations. This paper also discusses the feasibility of manually unfolding drawings and the differences between these methods. Keywords： 3D Laser Scan； arched niche； descriptive geometry； unfolding drawings 一 前 言 石窟中的佛龕是一个位于壁面上凹进的立体空间，其形制有阙形、圆拱、双层、敞口、盝顶帐形等几种形式。龛内除佛、菩萨等塑像外还有壁画，题材一般为尊像的头光、背光、华盖、供养菩萨、弟子、飞天、莲花化生等。为满足客观记录这些龛内壁面信息的需要，以往考古绘图的做法是将佛龛内壁虚拟展开在一个平面上，绘制成线图，形成佛龛内壁结构及其壁画的展开图①[1]。 利用三维激光扫描技术获取的数据，可在计算机中虚拟显示带有坐标系统的洞窟立体空间模型，通过坐标控制，实现虚拟空间中洞窟壁面需要的投影形态②，以便于形成考古线绘图。在计算机制图中，佛龛中方形的阙形龛和盝顶帐形龛等内壁面较平直，可用石窟室壁的处理方法，利用坐标控制提取各壁面及顶的投影面，再用换面法[1]47使各投影面自动展开在一个平面上。但圆拱形龛内壁呈不规则曲面，在画法几何的定义中属于不可展开曲面，无法用处理平直壁面的方法来建立简单投影面，只能用分段展开的方法进行示意展开。本文的主要内容即是探讨利用三维激光扫描技术成果的后期处理、坐标控制和相应的辅助软件，借鉴画法几何中圆柱形表面展开方法，将圆拱形佛龛内壁曲面投影在多个具有同一坐标系的投影面上，实现圆拱形龛的示意展开。 二 考古绘图中曲面展开图应用拾零 曲面展开在考古绘图中应用已广，主要用来表现器物表面和石刻、塑像纹饰等。马鸿藻在《考古器物绘图》中列出了“曲面的展开与近似展开”及“器物花纹的展开”两章[2]，专门讲述考古器物绘图中展开法的应用，将曲面分为可展曲面和不可展曲面。对可展曲面上的图案可用两脚规分段控制测量、拓片拓写、透明纸拷贝等方法；对不可展曲面则可用近似展开的方法进行示意，并用大量实例予以说明。在正式的考古报告中，展开图的运用在记录和展示文物细节方面起到不可忽视的作用。例如《满城汉墓发掘报告》中对漆奁外立面的展开[3]、《沂南古画像石墓发掘报告》中大量拓片[4]在展开柱形画像石方面的应用都属于器物表面曲面展开。 在石窟考古方面，依山开凿所形成的龛曲面不像一般建筑形成的曲面那么规则，囿于技术的限制，展开图的应用并不广泛。长广敏雄《云冈石窟——中国文化社会史迹》解说篇，有对云冈第18窟北壁、东壁、西壁展开的配置图，起到几个壁面空间结构分布关系的示意作用。书后并附有大量拓片[5]，一般是菩萨圆柱形头冠的展开拓印，也属于外曲面展开。水野清一、长广敏雄所著16卷的《云冈石窟》和三编《龙门石窟的研究》中附有部分圆拱形佛龛内曲壁石刻纹饰的拓片[6]，可以算作内曲面展开。敦煌研究院编