面对不可移动文物保护的国际性难题，作为世界文化遗产的云冈石窟历经20余年的数字化探索与实践，成功构建了一套集“科学监测、考古研究、高保真复制、数字治理”于一体的“云冈数字化模式”。该模式以高精度数字档案为基石，实现了石窟保护的定量化、考古的革命性赋能和文化资产的高效能传播。

战略起点：

以高精度数字档案应对千年风化

云冈石窟不仅是公元5世纪佛教艺术“中国化”的起始点，更是多种文化交融与民族融合的缩影。这座开凿于北魏时期的佛教艺术宝库，坐落于山西大同西郊武州山南麓，现存主要洞窟45座，造像59000余尊。然而，因其主体岩性为石英砂岩，面对气候变化、环境污染和长期游客流量带来的微环境扰动，病害侵蚀日益严重，使得石窟的本体安全面临严峻挑战。

面对这种不可逆的自然侵蚀，传统的手工测绘和立体摄影测绘方法，难以实现对云冈石窟高浮雕造像复杂形制的全息、精准记录。因此，采取革命性的技术手段，对石窟艺术的全部信息进行永久性、全息化记录，成为时代赋予云冈的紧迫使命。

云冈石窟的数字化工作肇始于2003年，经过20多年的努力与深耕，云冈研究院逐步探索出一条适合大型高浮雕石窟的数字化保护之路，建立健全一套“永久性、高精度、全覆盖”的洞窟与造像的“数字档案”，这套档案是科学记录的基石，更是未来所有保护、研究、利用工作的基础。

技术基石：

多源融合与标准输出实现零的突破

1987年，宿白先生发表《平城实力的集聚和“云冈模式”的形成与发展》一文。文中高度评价云冈石窟在中国石窟寺研究中的特殊地位，云冈石窟的雕刻风格影响了周边地区，也深刻影响了后世中国佛教艺术与文化的发展，故提出“云冈模式”的概念。

新时代，云冈研究院立足石窟本体保护的历史使命，使用先进技术实现了技术的高效融合与标准化输出，成功解决了大型高浮雕文物数据采集的精度、效率和误差难题，形成了以科技手段应对保护难题的“云冈数字化模式”。

高精度的数据获取与融合

针对云冈高浮雕造像体量巨大、表面细节复杂的特点，数字化团队形成了以三维激光扫描（LiDAR）与近景摄影测量相结合的技术体系，构成相互补充的“双轨制”采集路线，使三维模型精度最高可达8K、0.03mm。

完成大规模数据采集后，如何处理不同设备、不同密度与不同格式的数据源成为首要难题。项目组对此引入了图像特征高速提取、精确匹配算法与结构运动重建等技术，以提升点云间的自动化拼接效率。在此基础上，通过框架模型的点云配置与累计误差校正算法，解决了大体量点云拼合中易出现的几何变形与误差积累问题，使三维模型在空间关系和形态结构上均能保持较高可靠度。

团队在纹理和色彩信息采集方面投入了大量精力，利用专业相机和高保真纹理映射算法，成功实现了模型的高度逼真。在数据后处理环节，团队熟练使用Cyclone等点云处理软件，以及Geomagic、3dMax等专业软件进行模型优化和UV贴图处理，确保了色彩校正和材质还原的精准度。这种对细节的精细追求，为云冈复制品达到可复原标准提供了重要保障。

从实践积累到行业规范

“云冈数字化模式”的另一个重要成果，是将多年积累的实践经验系统化、规范化，并最终上升为行业标准。面对石窟结构复杂、多类型数据并存的实际情况，云冈研究院在充分梳理技术流程与关键问题的基础上，于 2019 年牵头制定了《石窟寺文物三维激光扫描数字化采集规程》和《石窟寺文物近景摄影测量数字化采集规程》两项标准。

这两项标准已通过山西省地方行业标准发布程序的认可，这不仅填补了文博系统在数字化采集方面的地方标准空白，也为后续石窟类文物的数字化工作提供了可执行、可验证、可复现的技术依据。其推广价值体现在：统一了行业尺度，提高了数据质量的可控性，也为今后更大范围的文化遗产数字化实践奠定了规范基础。

科学转化：

从本体监测到考古赋能

数字化成果的价值，在于其在保护和研究领域的科学转化能力，实现数据从“信息记录”向“保护决策依据”的转变。

科学监测实现“定量化”突破。研究团队在本体保护方面，通过对多期高精度三维数据的对比分析，实现了从“定性描述”（如风化严重）到“定量测定”风化速率的转变，并获得“一种定量测量砂岩质文物表面风化速度的方法”发明专利。在这些数字化成果的基础上，研究团队能够精准评估不同加固材料和保护方案的有效性。例如，通过对比加固前后以及一段时间后的三维数据，可以精确测定裂隙尺寸和起甲面积的变化，从而为日常保养与加固工作提供科学依据，这是石质文物保护领域的一项突破。

考古研究的革命性赋能。数字化技术为解决传统考古学中的物理难题提供了革命性工具，典型的实践即云冈石窟第20窟西立佛的复原工作。20世纪90年代初，考古人员在第20窟前发现了多达130件原属西壁坍塌立佛的石雕残块。由于残块数量巨大、体量不一且几何关系复杂，传统的人工拼对举步维艰。研究团队创新性地采用了“拓片辅助拼对技术”：首先对残块进行数字化扫描与本体拓片制作，再利用专业软件进行虚拟拼对，随后依据虚拟拼对的结果和拓片编号，实地指导文物本体的拼对与归位。这一跨学科实践，成功解决了大体量残块拼对中整体观察困难的瓶颈，不仅顺利完成了佛像复原，更为大型石质文物残块的科学归位提供了新的思路与实践范例。

智慧治理：

文化资产的数字化管理与传播

“云冈数字化模式”在管理和利用方面，深度融合了新时代的新质生产力和数字治理理念，将数字档案转化为可传承、可利用的文化资产。

宏大的数字资产管理体系。面对海量数字资源的积累，云冈研究院同步推进了数据治理和法律制度保障体系的建设。研究院不仅建立了海量点云数据、高精度网格模型等非结构化数据，还将大量的纸质文献、档案资料和环境监测数据进行了数字化扫描和结构化录入，形成了包括文献资料、档案资料和环境监测数据在内的立体数据库，数据总量已经达到2PB。同时还制定了《云冈研究院数字资源资产管理办法》，使数据利用做到“有规可依”，确保数据资源能安全、合理地发挥其巨大价值。

高保真复制品的战略价值。作为云冈模式最具创新性和影响力的一环，1∶1原比例3D打印复制窟（如第12窟、第3窟西后室及第10窟须弥山造像）通过集成模型切块、PLA材料与FDM融积成型技术、自主研发的砂岩质感喷漆以及快速拆装支撑结构等核心技术，成功确保了复制品在精度、质感和可移动性上的高保真还原。这一技术突破不仅让不可移动文物真正化身为走向世界的“可移动文物”，极大地拓展了云冈石窟在国内外展览和文化外交的广度，还有效实现了景区内的游客分流，从而降低了本体石窟微环境的承载压力，其中第10窟须弥山造像的复制更是体现云冈文化与中华其他古老文明交流互鉴、实现文化遗产数字化成果转化的重要载体。

新质生产力推动文化传播与法律保障。云冈的数字化工作与国家提出的“新质生产力”战略高度契合，凭借其技术创新和数据赋能，成功开辟了云冈文化传播的新途径。通过虚拟现实（VR）、增强现实（AR）及数字解说等前沿技术，云冈石窟不仅显著提升了遗产解说的效率，还增强了游客的互动体验和对文化价值的感知。

与此同时，面对日益凸显的数字资产安全问题，云冈研究院不断强化法律制度的保障，通过数据知识产权登记明确三维模型等核心数字资产的数字版权与知识产权归属，使文化遗产的数字保护和传承得到合法合规的保障。

结语：贡献“中国智慧”的数字典范

云冈石窟的数字化保护实践，已经超越了单纯的技术记录，形成了一套科学、系统、可持续的文化遗产数字治理模式。它以高精度、标准化的数字档案为基础，以科学量化保护为核心，以考古赋能为突破，以高保真复制为窗口，成功将传统不可移动文物保护带入了“智慧守护”的新阶段。

“云冈数字化模式”所构建的技术路线、管理标准，以及多维度的应用转化，为我国大型高浮雕石窟寺的保护提供了可复制、可借鉴的经验。尤其在“一带一路”背景下，云冈的数字化经验对中亚、南亚等地区面临相似风化和保护挑战的石窟寺（如阿富汗巴米扬、印度阿旃陀）的保护，具有重要的国际借鉴意义。云冈石窟的数字化实践，不仅是中华优秀传统文化在数字时代传承的生动注脚，更在全球文物保护领域贡献了宝贵的中国智慧和中国方案。

（作者单位：云冈研究院 安徽大学历史学院）