浅谈3D打印技术对摩崖石刻的保护

摘要：《石门铭》和《瘗鹤铭》同为南北朝时期重要的摩崖石刻，拓片是古时候书法传播的一个载体。在今天，拓片的艺术性也依然不改，但是我们已无法容忍对文物的破坏，所以笔者考虑选用3D打印技术制造摩崖石刻的复制品，以供人们学习、参考和捶拓，以起到对原文物的保护作用，同时不影响人们对文物的好奇和探究，也就是再创造了文物的使用功能。

关键词：3D打印;摩崖

《石门铭》和《瘗鹤铭》同为南北朝时期重要的摩崖石刻，《石门铭》是由于修建水库不得不从山体中凿出，从而破坏了本来体积方面的风貌，但文字部分并没有损害，只是石头外观形状变化;《瘗鹤铭》则是由于石质本身不夠坚硬，剥落掉入江中，清代打捞上岸以后，纷繁拓印，致使面目大变。《瘗鹤铭》自被发现之日起，就自带神仙光环，求拓片者甚多，甚至米芾、陆游这样的大家，都不畏酷暑和严寒，只为来观《瘗鹤铭》。

3D打印早在1981年就已经被发明出来了，在日本名古屋市工业研究所的儿玉秀雄的论文中，3D打印被描述成一种可以逐层“打印”实物的快速成型系统。3D打印其实是一个分层的过程，首先利用扫描成像或软件绘图，建好需要打印的模型，再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面，即切片，从而指导3D打印机逐层打印。截面的精度决定打印的理论精度，运行过程中材料的选择把控也是关键。运用到制作一比一的摩崖石刻上，过程就是：首先扫描摩崖石刻，建立模型;第二步用建模软件给模型分层，制作切片;第三部选择合适的打印机和合适的材料，最后制作成功即可。而对于复刻品成品，目的是最大限度地接近摩崖表面的立体感，保持摩崖外型、体积、凹凸变化都不变，即外观一摸一样，但可以摒除摩崖石刻原来的缺点，即太重、不够结实等。这样制作好的摩崖石刻复刻版，可以用来制作拓片、临摹欣赏，或是当作城市雕塑，也都是极好的。而且还有一个优点，就是可以建好模以后，在你需要的地方打印出来就好，免去搬运之麻烦。

我们选择为摩崖扫描成像的初衷，是为了保护摩崖，选用哪种扫描方式，至关重要。3D扫描的技术有很多种，可见光非接触主动式扫描是我认为最适宜扫描文物的，它对文物不会造成任何伤害，也就是用眼睛观看文物对文物造成的影响和进行可见光非接触主动式扫描对文物的影响是一样的。主动式扫描是指将能量投射至物体，太阳光、灯光等可见光的光波都具有能量，借由能量的反射来计算物体的三维空间信息。投射不一定由扫描仪来完成，扫描仪最重要的是接收和分辨反射回来的能量，一般的可见光（阳光、灯光等）是最常用的投射能量。我们对文物扫描，运用博物馆的灯光就好，除了书画以外，灯光对文物的伤害是可以短时间忽略不计的。高能光束、超音波、X射线不能用于文物上。像摩崖刻石曾经在户外的时候也是风吹雨淋的，所以在博物馆扫描是运用自然光或灯光都是可行的，不会对石刻造成伤害。

水泥、陶瓷和金属都是我认为适宜打印摩崖石刻的好材料，它们各有优缺点。

水泥是和摩崖石刻材料最相似的，缺点是水泥会和摩崖石刻一样重，不好搬运，但是水泥打印的摩崖石刻适宜做拓片。解决好重量问题，可以选用只在摩崖表面几厘米部分的切片选择水泥材质，用木板或聚氨酯等材料做填充物和支撑，这样重量也减下去了，表面也和摩崖一样。

选择陶瓷做打印材料，优点是美观、坚固，缺点是能够打印陶瓷的3D打印机对温度的要求比较高，需选用选择性激光烧结打印机，技术上相对较难，打印过程中都是使用的陶瓷粉末材料。陶瓷打印摩崖石刻成本是有点高，易碎，但是美观，可以打印体量小一点的如《衮雪》、《玉盆》作装饰用。

选择金属材质，和陶瓷材质一样，需要使用选择性激光烧结（SLS）打印机，多用于航空航天领域，如果有天我们资源充沛，不怕浪费，用这种技术打印国宝文物也是极好的，打印出来的文物结实耐用，可以作为研究性实验用品，也可以很好的保存下来，作文物复刻品。

其他材料如 塑料、石膏，打印摩崖石刻也是很好的，技术简单且成本低，可以打印多一点作城市雕塑使用，但是如果量大的话，不如先制作一款3D打印的水泥、陶瓷或金属材质的摩崖，再在在水泥、陶瓷、金属文物复刻版上做翻模，不再使用3D打印技术，而是其他技术，大规模生产，可以装点环境，也可以供个人回家观摩学习。这样直接看着立体的摩崖石刻，清晰度可能要比拓片要好一点，文物复刻版和拓片各有所长。

在笔者第一次见到《石门铭》原石之时就被深深震撼，世上竟有如此神妙的书法但当我回到家里买了碑拓书籍以后，我疑惑了，这是我看到过的《石门铭》吗？为何相差这么远？拓片的对原石的逸格是有损坏的，所以，随着科技的进步，笔者极渴望能够运用3D打印技术，在不伤害《石门铭》原石的情况下，制作出一模一样外观和体积感的复制品，以供广大书法爱好者共飨。如若今后还有像《瘗鹤铭》那样的神品被发现，我们采用3D打印复刻技术，也可以让文物免遭被人们捶拓太多次而面目全非的悲剧，解决好保护文物与满足众多人民观摩学习的矛盾关系。

作者简介：李康娜，女，汉族，西安美术学院17级在读研究生，主要研究方向：中国书法与篆刻。

（作者单位：西安美术学院）