淺談3D打印技術對摩崖石刻的保護

摘要：《石門銘》和《瘞鶴銘》同為南北朝時期重要的摩崖石刻，拓片是古時候書法傳播的一個載體。在今天，拓片的藝術性也依然不改，但是我們已無法容忍對文物的破壞，所以筆者考慮選用3D打印技術制造摩崖石刻的復制品，以供人們學習、參考和捶拓，以起到對原文物的保護作用，同時不影響人們對文物的好奇和探究，也就是再創造了文物的使用功能。

關鍵詞：3D打印;摩崖

《石門銘》和《瘞鶴銘》同為南北朝時期重要的摩崖石刻，《石門銘》是由于修建水庫不得不從山體中鑿出，從而破壞了本來體積方面的風貌，但文字部分并沒有損害，只是石頭外觀形狀變化;《瘞鶴銘》則是由于石質本身不夠堅硬，剝落掉入江中，清代打撈上岸以后，紛繁拓印，致使面目大變。《瘞鶴銘》自被發現之日起，就自帶神仙光環，求拓片者甚多，甚至米芾、陸游這樣的大家，都不畏酷暑和嚴寒，只為來觀《瘞鶴銘》。

3D打印早在1981年就已經被發明出來了，在日本名古屋市工業研究所的兒玉秀雄的論文中，3D打印被描述成一種可以逐層“打印”實物的快速成型系統。3D打印其實是一個分層的過程，首先利用掃描成像或軟件繪圖，建好需要打印的模型，再將建成的三維模型“分區”成逐層的截面，即切片，從而指導3D打印機逐層打印。截面的精度決定打印的理論精度，運行過程中材料的選擇把控也是關鍵。運用到制作一比一的摩崖石刻上，過程就是：首先掃描摩崖石刻，建立模型;第二步用建模軟件給模型分層，制作切片;第三部選擇合適的打印機和合適的材料，最后制作成功即可。而對于復刻品成品，目的是最大限度地接近摩崖表面的立體感，保持摩崖外型、體積、凹凸變化都不變，即外觀一摸一樣，但可以摒除摩崖石刻原來的缺點，即太重、不夠結實等。這樣制作好的摩崖石刻復刻版，可以用來制作拓片、臨摹欣賞，或是當作城市雕塑，也都是極好的。而且還有一個優點，就是可以建好模以后，在你需要的地方打印出來就好，免去搬運之麻煩。

我們選擇為摩崖掃描成像的初衷，是為了保護摩崖，選用哪種掃描方式，至關重要。3D掃描的技術有很多種，可見光非接觸主動式掃描是我認為最適宜掃描文物的，它對文物不會造成任何傷害，也就是用眼睛觀看文物對文物造成的影響和進行可見光非接觸主動式掃描對文物的影響是一樣的。主動式掃描是指將能量投射至物體，太陽光、燈光等可見光的光波都具有能量，借由能量的反射來計算物體的三維空間信息。投射不一定由掃描儀來完成，掃描儀最重要的是接收和分辨反射回來的能量，一般的可見光（陽光、燈光等）是最常用的投射能量。我們對文物掃描，運用博物館的燈光就好，除了書畫以外，燈光對文物的傷害是可以短時間忽略不計的。高能光束、超音波、X射線不能用于文物上。像摩崖刻石曾經在戶外的時候也是風吹雨淋的，所以在博物館掃描是運用自然光或燈光都是可行的，不會對石刻造成傷害。

水泥、陶瓷和金屬都是我認為適宜打印摩崖石刻的好材料，它們各有優缺點。

水泥是和摩崖石刻材料最相似的，缺點是水泥會和摩崖石刻一樣重，不好搬運，但是水泥打印的摩崖石刻適宜做拓片。解決好重量問題，可以選用只在摩崖表面幾厘米部分的切片選擇水泥材質，用木板或聚氨酯等材料做填充物和支撐，這樣重量也減下去了，表面也和摩崖一樣。

選擇陶瓷做打印材料，優點是美觀、堅固，缺點是能夠打印陶瓷的3D打印機對溫度的要求比較高，需選用選擇性激光燒結打印機，技術上相對較難，打印過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點高，易碎，但是美觀，可以打印體量小一點的如《袞雪》、《玉盆》作裝飾用。

選擇金屬材質，和陶瓷材質一樣，需要使用選擇性激光燒結（SLS）打印機，多用于航空航天領域，如果有天我們資源充沛，不怕浪費，用這種技術打印國寶文物也是極好的，打印出來的文物結實耐用，可以作為研究性實驗用品，也可以很好的保存下來，作文物復刻品。

其他材料如 塑料、石膏，打印摩崖石刻也是很好的，技術簡單且成本低，可以打印多一點作城市雕塑使用，但是如果量大的話，不如先制作一款3D打印的水泥、陶瓷或金屬材質的摩崖，再在在水泥、陶瓷、金屬文物復刻版上做翻模，不再使用3D打印技術，而是其他技術，大規模生產，可以裝點環境，也可以供個人回家觀摩學習。這樣直接看著立體的摩崖石刻，清晰度可能要比拓片要好一點，文物復刻版和拓片各有所長。

在筆者第一次見到《石門銘》原石之時就被深深震撼，世上竟有如此神妙的書法但當我回到家里買了碑拓書籍以后，我疑惑了，這是我看到過的《石門銘》嗎？為何相差這么遠？拓片的對原石的逸格是有損壞的，所以，隨著科技的進步，筆者極渴望能夠運用3D打印技術，在不傷害《石門銘》原石的情況下，制作出一模一樣外觀和體積感的復制品，以供廣大書法愛好者共饗。如若今后還有像《瘞鶴銘》那樣的神品被發現，我們采用3D打印復刻技術，也可以讓文物免遭被人們捶拓太多次而面目全非的悲劇，解決好保護文物與滿足眾多人民觀摩學習的矛盾關系。

作者簡介：李康娜，女，漢族，西安美術學院17級在讀研究生，主要研究方向：中國書法與篆刻。

（作者單位：西安美術學院）