基于3D技術(shù)對(duì)花山巖畫(huà)文化傳承的研究

劉小滿 覃小燕 林鷺 黃小珍

摘 要：花山巖畫(huà)文化景觀的傳承受到地域、科技等各類(lèi)因素不同程度地制約，傳承方式單一，手段欠缺，如何傳承和發(fā)展花山巖畫(huà)文化是具有十分重要意義的實(shí)踐課題。本文以影響花山巖畫(huà)文化傳承的因素為切入點(diǎn)，分析3D技術(shù)在花山巖畫(huà)傳承上發(fā)揮的重要作用及可行性，通過(guò)研究形成了基于3D技術(shù)對(duì)花山文化傳承發(fā)展的方向和方法。

關(guān)鍵詞：花山巖畫(huà);3D技術(shù);傳承

2018年兩會(huì)明確指出“讓物質(zhì)文化融入時(shí)代、融入生活”，文化傳承聲音成為了全國(guó)人民關(guān)注的熱點(diǎn)。由此可見(jiàn)，繼承創(chuàng)新文化遺產(chǎn)得到了前所未有的重視，非遺保護(hù)及優(yōu)秀傳統(tǒng)文化回歸的形勢(shì)大好，花山巖畫(huà)文化傳承與保護(hù)價(jià)值越來(lái)越受到全社會(huì)關(guān)注。當(dāng)前，傳承創(chuàng)新花山巖畫(huà)文化景觀的手段仍舊欠缺，本文基于3D打印技術(shù)，對(duì)花山巖畫(huà)文化的傳承進(jìn)行研究。

一、花山巖畫(huà)文化景觀簡(jiǎn)介

左江花山巖畫(huà)文化景觀是目前為止中國(guó)發(fā)現(xiàn)的單體最大、內(nèi)容最豐富、保存最完好的一處巖畫(huà)，是壯族先民駱越人留下的文化遺產(chǎn)。通過(guò)碳14斷代法推斷出左江花山巖畫(huà)的作畫(huà)年代可追溯到戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，于2016年7月15日被列入世界文化遺產(chǎn)的名單中成為中國(guó)第49處世界遺產(chǎn)，花山巖畫(huà)申遺成功填補(bǔ)了中國(guó)巖畫(huà)類(lèi)世遺項(xiàng)目的空白。2017年12月，入選教育部第一批全國(guó)中小學(xué)生研學(xué)實(shí)踐教育基地、營(yíng)地名單。

花山，壯語(yǔ)稱為pay laiz（岜萊），即畫(huà)得花花綠綠的山，是一座峰巒起伏的斷巖山?；ㄉ綆r畫(huà)地處廣西崇左市左江及其支流明江流域，與其依存的山體、河流、臺(tái)地共同構(gòu)成壯麗的左江花山巖畫(huà)文化景觀，包含約105公里左江、明江河段。遺產(chǎn)區(qū)面積6621公頃，其中寧明縣為第一遺產(chǎn)區(qū)，龍州縣為第二遺產(chǎn)區(qū)，江州區(qū)和扶綏縣為第三遺產(chǎn)區(qū)。

花山巖畫(huà)其景觀、巖畫(huà)與中國(guó)南方壯族先民駱越人生動(dòng)而豐富的社會(huì)生活融合在一起所顯示的獨(dú)特性。巖畫(huà)以人像構(gòu)成主體，輔以馬、銅鼓、刀、劍、太陽(yáng)等圖像，這些巖畫(huà)構(gòu)圖與人物造型勾畫(huà)出一幅幅內(nèi)容豐富，意境深沉的畫(huà)面，真實(shí)地反映了己經(jīng)消逝久遠(yuǎn)的駱越社會(huì)活動(dòng)情景?；ㄉ綆r畫(huà)融整體的規(guī)模宏大、單體的氣勢(shì)雄偉、個(gè)體人物體形碩大之三大特征于一體，形成了其他巖畫(huà)所不能比的雄闊氣勢(shì)，具有極其強(qiáng)烈的藝術(shù)感染力，是壯民族先民繪畫(huà)藝術(shù)的不朽杰作及傳承基礎(chǔ)，堪稱世界巖畫(huà)史上的珍品。

二、3D打印技術(shù)簡(jiǎn)介

3D打印技術(shù)，出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期。該技術(shù)是一種以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，利用3D打印機(jī)和特殊可粘合材料，通過(guò)3D打印機(jī)逐層打印的方法來(lái)構(gòu)造物體模型的一種技術(shù)[1]，通過(guò)電腦與內(nèi)裝有液體或粉末等“打印材料”的3D打印機(jī)連接起來(lái)將繪制的圖紙打印出模型的一種手段。

3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類(lèi)材料。其打印過(guò)程主要是：先通過(guò)計(jì)算機(jī)建模軟件建模，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，即切片，從而指導(dǎo)打印機(jī)逐層打印，完成打印。

隨著3D技術(shù)的飛速發(fā)展，3D打印技術(shù)已趨于成熟，目前已廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，包括制造業(yè)、航天、醫(yī)療、汽車(chē)制造、電子行業(yè)還有服裝行業(yè)等。該技術(shù)在文物的保護(hù)上也發(fā)揮了極大的作用，利用3D技術(shù)和三維掃描技術(shù)將文物復(fù)刻，成為了最大降低與復(fù)制中文物二次損壞的良好措施和手段之一。

2015年8月23日，中共中央政治局常委、國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)主持國(guó)務(wù)院專題講座，討論加快發(fā)展先進(jìn)制造與3D打印等問(wèn)題。由此，我國(guó)3D打印進(jìn)入飛速發(fā)展階段，技術(shù)不斷進(jìn)步，政策不斷完善?？梢?jiàn)，將3D技術(shù)應(yīng)用在花山巖畫(huà)的傳承上，如利用3D打印技術(shù)將巖畫(huà)物化、利用三維掃描及3D打印技術(shù)修復(fù)花山巖畫(huà)，將指日可待。

三、影響花山巖畫(huà)文化傳承的因素

人們常言“花山之謎”，謎得是它的作畫(huà)年代、作畫(huà)方法、作畫(huà)目的，無(wú)疑這是留給我們一筆珍貴的歷史財(cái)富。左江花山巖畫(huà)文化景觀不僅是壯族先民藝術(shù)與智慧的結(jié)晶，還是最具有駱越先祖代表性的文化符號(hào)。申遺的成功不能代表文化遺產(chǎn)的保護(hù)和傳承工作圓滿成功，而是意味著更艱巨的工作和更重大的責(zé)任。在調(diào)查研究時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)左江花山巖畫(huà)雖年代久遠(yuǎn)、保存完整，但在地質(zhì)、風(fēng)化、滲水病害等自然因素以及旅游開(kāi)發(fā)、不合理排污等人為因素的影響下花山巖畫(huà)已經(jīng)遭受到嚴(yán)重的侵蝕甚至毀壞。

（一）自然因素對(duì)花山文化傳承的影響

花山巖畫(huà)地處我國(guó)西南地區(qū)的南緣地帶，山多平地少，此地區(qū)還分布著廣泛的碳酸鹽巖地，地形地貌破碎，是屬于典型的喀斯特地貌類(lèi)型[2]。花山巖畫(huà)主要分布在左江流域沿岸，少部分是在遠(yuǎn)離左江的旱地上，其作畫(huà)巖壁的成分就是碳酸鹽巖（石灰?guī)r）。在長(zhǎng)期的地理環(huán)境和地質(zhì)構(gòu)造的作用下，花山巖畫(huà)巖壁出現(xiàn)了嚴(yán)重的巖體開(kāi)裂、巖體崩落掉塊和巖溶等狀況，導(dǎo)致部分巖畫(huà)丟失，破壞了巖畫(huà)的完整性及其歷史價(jià)值，導(dǎo)致花山文化得不到更好、更完整的傳承。

由于受到水、風(fēng)、溫度等自然因素的影響，花山巖畫(huà)巖體表面受到較為普遍的風(fēng)化作用。風(fēng)化的類(lèi)型較為復(fù)雜，既有物理風(fēng)化，也有化學(xué)風(fēng)化，還有生物風(fēng)化?；ㄉ綆r畫(huà)的物理風(fēng)化作用是所處的高溫、高濕度等環(huán)境因素所引起的，主要表現(xiàn)在表層巖體呈片狀、鱗片狀脫落。加之風(fēng)的搬運(yùn)沉淀作用而形成表面沉淀覆蓋層，更使巖畫(huà)變得模糊不清，嚴(yán)重影響巖畫(huà)的呈現(xiàn)。由于花山巖畫(huà)處于高溫高濕多雨的環(huán)境，所以花山巖畫(huà)的化學(xué)風(fēng)化較為突出。化學(xué)風(fēng)化作用的方式多種多樣，有溶解、水解、碳酸化作用、氧化作用等，嚴(yán)重地破壞了壁畫(huà)的完整性。生物風(fēng)化是指生物對(duì)花山巖畫(huà)產(chǎn)生的風(fēng)化作用其主要表現(xiàn)為巖體被生物生長(zhǎng)過(guò)程中的根系破壞，巖畫(huà)被微生物生長(zhǎng)鉆孔的機(jī)械破壞，以及巖畫(huà)表面被地衣、苔蘚等生物的覆蓋蝕損[3]。這些風(fēng)化作用都會(huì)使花山巖畫(huà)得不到更長(zhǎng)久的保護(hù)，也使得花山文化得不到更好的傳承。

左江流域地處北回歸線以南，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，高溫多雨，全年光照充足，降雨量大，尤其是夏季的降雨量，大約占全年降雨量的一半?；ㄉ綆r畫(huà)就在左江流域沿岸的壁巖上，常常面臨著水對(duì)花山巖畫(huà)這石質(zhì)文物的危害，主要體現(xiàn)在裂縫滲水、崖面流水、溶蝕等方面。裂縫滲水主要是層理裂縫滲水，滲水在崖壁上會(huì)破壞巖畫(huà)，對(duì)巖畫(huà)畫(huà)面產(chǎn)生了生物性的危害。崖面流水是大氣降水或裂縫滲水沿崖壁對(duì)花山巖畫(huà)形成面狀水害，對(duì)花山巖畫(huà)的危害極大。溶蝕是在裂縫滲水和崖面流水的作用下，侵蝕花山巖體，使得巖畫(huà)壁面產(chǎn)生溶洞、溶孔等巖溶形態(tài)，破壞壁畫(huà)。同時(shí)，溶蝕生成的碳酸鈣沉淀物會(huì)形成石鐘乳和粒狀覆蓋物，覆蓋巖石壁畫(huà)[4]。

（二）人為因素對(duì)花山文化傳承的影響

因?yàn)椤白蠼ㄉ綆r畫(huà)文化景觀”的申遺成功，使得花山巖畫(huà)的知名度大幅提高，花山巖畫(huà)成為了眾多游客的不二之選。旅游開(kāi)發(fā)后修建了大量的步行棧道以及觀景臺(tái)等旅游設(shè)施，過(guò)度開(kāi)發(fā)造成了巖畫(huà)不可預(yù)估的危害性。此外，由于保護(hù)工作和管理措施不到位，花山巖畫(huà)遭到了人為的破壞，如亂涂亂畫(huà)、觸摸扣畫(huà)等，對(duì)巖畫(huà)的保護(hù)和傳承造成極大的危害。

為發(fā)展經(jīng)濟(jì)，左江流域的縣市建立了眾多如水泥廠、造紙廠、制糖廠等工礦企業(yè)，由于在建立之初沒(méi)有很好的規(guī)劃排污系統(tǒng)，這些企業(yè)在制造過(guò)程中排泄大量的二氧化硫、二氧化碳、粉塵等大氣污染物和污水，造成了大氣污染和水污染，不斷侵蝕著壁畫(huà)，影響了壁畫(huà)的清晰度。更有甚者利用現(xiàn)有的石灰?guī)r大山開(kāi)山炸石，販賣(mài)或加工石灰石作為經(jīng)濟(jì)的來(lái)源。這些行為無(wú)可避免地破壞了巖畫(huà)，致使巖畫(huà)風(fēng)化開(kāi)裂的巖體掉落下來(lái)，巖畫(huà)面被破壞。

四、3D打印技術(shù)在花山巖畫(huà)文化傳承上的優(yōu)劣勢(shì)分析

（一）3D打印技術(shù)在花山巖畫(huà)文化景觀傳承上的優(yōu)勢(shì)

一是3D打印技術(shù)在材料上更加節(jié)約，產(chǎn)品成型率高。3D打印產(chǎn)生的副產(chǎn)品較少，原料浪費(fèi)降低，且生產(chǎn)時(shí)間大大減少。如傳統(tǒng)的漆線雕制作最后一步表層貼金需要耗費(fèi)手工藝人大量的時(shí)間和精力才能完成一件精美的藝術(shù)作品，廈門(mén)蔡氏漆線雕與3D打印企業(yè)展開(kāi)合作，借助3D打印技術(shù)解決漆線雕工藝上的需求，大大提高了生產(chǎn)率，讓作為漆線雕的藝術(shù)家們有更多的時(shí)間和精力來(lái)制作更多精美的藝術(shù)品[5]。借助3D打印技術(shù)將花山巖畫(huà)物化，設(shè)計(jì)更多有巖畫(huà)元素的水杯、擺件、掛飾等;在圖書(shū)館、博物館、機(jī)場(chǎng)等地做一面通過(guò)3D打印技術(shù)打印出的花山巖畫(huà)墻，高度還原巖畫(huà)，讓巖畫(huà)看得見(jiàn)摸得著，將巖畫(huà)文化投送至生活中，讓人們切身體會(huì)到花山巖畫(huà)的魅力。利用3D打印技術(shù)，使得花山巖畫(huà)在成型上更加迅速，也節(jié)省了更多手工制作帶來(lái)的繁瑣細(xì)節(jié)和不必要的材料消耗。

二是無(wú)需組裝，設(shè)計(jì)空間無(wú)限。3D打印能使產(chǎn)品一體化成型，從而省去了將零件拆分、制造后再焊接的過(guò)程，一方面大大提高了加工制造的效率，另一方面，又避免了各部件銜接不良造成的質(zhì)量缺陷。同時(shí)，可以將全彩色、異質(zhì)、功能梯度的材料進(jìn)行處理制，省去的裝配環(huán)節(jié)也可降低工作量和生產(chǎn)成本。[10]傳統(tǒng)模具澆筑使得制造產(chǎn)品形狀有限，3D打印技術(shù)則突破這些局限，開(kāi)辟巨大的設(shè)計(jì)空間，這在花山巖畫(huà)文化景觀的物化和修復(fù)上都提供了極大的便利。

三是結(jié)合三維掃描，精確實(shí)體復(fù)制。3D打印技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)精細(xì)零件等物件的高效開(kāi)發(fā)和制造，還可以應(yīng)用于直接成形的復(fù)雜高性能塑料零件。例如，在汽車(chē)制造領(lǐng)域，通過(guò)3D打印技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車(chē)殼體各項(xiàng)參數(shù)的靈活調(diào)整，并且為復(fù)雜汽車(chē)輪廓的實(shí)現(xiàn)提供了充足的支持;美國(guó)一款戰(zhàn)斗機(jī)管道系統(tǒng)在制造的過(guò)程中采用了3D打印技術(shù)[6]。據(jù)了解，在多達(dá)八十幾處的花山巖畫(huà)遺址中，僅寧明的花山巖畫(huà)有得到保護(hù)性修復(fù)，其他地區(qū)的花山巖畫(huà)仍處于急需保護(hù)和修復(fù)的狀態(tài)中。對(duì)遺址修復(fù)不僅要求修復(fù)過(guò)程中盡可能不接觸其本身的情況下對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，而且要求保持其原本樣貌。參考3D打印技術(shù)在文物修復(fù)中發(fā)揮的巨大作用，在花山巖畫(huà)的修復(fù)中采用3D打印技術(shù)將會(huì)是一個(gè)正確的選擇。使用三維掃描儀對(duì)所需修復(fù)的花山巖畫(huà)局部進(jìn)行掃描，利用3D打印技術(shù)將損壞部分截面結(jié)構(gòu)打印出來(lái)，再結(jié)合傳統(tǒng)手工藝對(duì)其進(jìn)行上色，最后使用最合適的粘合材料粘合到花山巖畫(huà)中，完成修復(fù)[7]。

可見(jiàn)，3D打印技術(shù)無(wú)論在花山巖畫(huà)的宣傳弘揚(yáng)還是在花山巖畫(huà)的修復(fù)以傳承上，都發(fā)揮了其他傳統(tǒng)手段或新興技術(shù)無(wú)法比擬的作用。

（二）3D打印技術(shù)在花山巖畫(huà)文化傳承上的劣勢(shì)

一是可供打印材料有限且成本高。目前可供3D打印使用的材料主要有石膏、塑料、金屬、樹(shù)脂等，且前期引入設(shè)備價(jià)格驚人。3D打印技術(shù)在打印富含花山巖畫(huà)元素的生活用品時(shí)投入較高，而在推廣和銷(xiāo)售過(guò)程此類(lèi)商品時(shí)，大眾也許難以接受其過(guò)高的定價(jià)而使得傳承工作難以推進(jìn)。而在修復(fù)花山巖畫(huà)時(shí)使用的材料更為缺稀昂貴，設(shè)備更加高級(jí)，故而其也將面臨巨額資金投入問(wèn)題。

二是成品精度、受力強(qiáng)度有待提高。3D打印技術(shù)采用逐層打印的方法，使得其精度、受力強(qiáng)度等遠(yuǎn)不及傳統(tǒng)模具澆筑成型的材料性能。精度不強(qiáng)無(wú)法將花山巖畫(huà)的傳神地展現(xiàn)在大眾面前，甚至弄巧成拙，破壞巖畫(huà)在大眾心中的形象;在修復(fù)花山巖畫(huà)上，由于無(wú)法達(dá)到預(yù)期的精度致使花山巖畫(huà)原貌發(fā)生改變，給專家學(xué)者的研究帶來(lái)了極大的干擾，還可能成為花山巖畫(huà)傳承與發(fā)揚(yáng)路上的攔路虎。受力強(qiáng)度不強(qiáng)是我們?cè)谑褂?D打印技術(shù)傳承花山巖畫(huà)文化景觀最大的問(wèn)題，其逐層打印使得作品連接處在外力作用下極易破壞，致使無(wú)法保證成型的模型、雕塑等使用或展示安全，在修復(fù)上更是容易在外力作用極易脫落。

3D打印技術(shù)的缺陷在花山巖畫(huà)文化景觀的傳承上成為了我們不得不考慮的問(wèn)題。

五、結(jié)語(yǔ)

中華民族五千年悠久歷史，孕育了燦爛輝煌的文化，沉淀并延續(xù)了景觀文化。非物質(zhì)文化遺產(chǎn)作為中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要組成部分，是中華民族獨(dú)特的精神標(biāo)識(shí)，其傳承和發(fā)展是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的系統(tǒng)工程。

左江花山巖畫(huà)文化景觀是我國(guó)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)中主要組成部分，3D技術(shù)雖仍存在局限，但在花山巖畫(huà)文化景觀的傳承中仍能發(fā)揮重要作用?；?D打印技術(shù)將巖畫(huà)復(fù)刻、修復(fù)巖畫(huà)等，3D技術(shù)在花山巖畫(huà)文化景觀的傳承上將會(huì)給我們帶來(lái)驚喜，我們應(yīng)倡導(dǎo)用技術(shù)帶動(dòng)傳統(tǒng)文化景觀的傳承與發(fā)展。

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