烟熏层揭掉就没有第二次，揭之前那一份几何必须先在

据中青报报道，敦煌研究院莫高窟第126、169、454窟的修复工程正在稳步推进。这三座洞窟修建时代不同、壁画题材不同、病害特征也不同。敦煌研究院文物保护技术服务中心副主任水碧纹介绍，其中第454窟的修复难度最高。

难度来自一段历史。第454窟为北宋曹氏归义军第五任节度使曹延恭主持营建，时间约在公元974年至976年，壁画面积超过500平方米，内容有经变画、供养人像、佛教故事，还留着古人下棋这类世俗生活画面。到了清代，当地百姓把这里当作民间信仰的娘娘庙，长期焚香祭祀。厚重烟熏污染物覆盖在壁画上，再叠加空鼓病害，这座洞窟长期处于封闭保护状态。

这里的关键词是厚。烟熏污染物不是薄薄一层浮灰，它是长期累积形成的附着层，而且经过漫长岁月和矿物颜料、地仗层之间形成了某种结合。想把它去掉一层，底下那层还在不在，颜料有没有跟着带走，这些问题在揭之前谁都答不上来。

实验室模拟推翻了旧方案，说明处理路线会变

水碧纹提到一个具体的技术转折：以往在西藏三大寺、甘肃拉卜楞寺处理烟熏壁画，表层有清漆封护，香火灰和颜料层相互隔绝，可以用化学材料软化烟尘再机械清除。这套方案放到第454窟行不通。

原因是实验室模拟试验的结果：化学材料会让香火灰晕染扩散，清理之后画面依旧灰暗，还要二次清理，工序变得烦琐，而且存在损伤颜料层的风险。

这段细节很关键。处理路线从化学软化改成别的方式，意味着施工工序、机械工具、每次揭取的厚度都可能跟着变。变了之后，怎么判断这次揭取是到位的还是过头的？只能靠揭除前后同一块区域的几何对比。

说实话，很多时候修复方案是在实验室和小试里反复改出来的，现场的实际情况又常常推着方案再改一轮。每改一轮参数，之前那套参数采的数据就不能和新一轮混着用了。

所以处理之前必须知道的，不是壁画画的是什么，而是污染物这层东西的厚度分布、边界在哪、跟颜料层的界面是什么形态。这三个都是几何量。

起甲形态不一样，几何读数解释的方式也不一样

三座洞窟的病害描述里，起甲形态是有区分的。第126窟为盛唐初建、五代重修，病害表现为碎片状起甲，碎片个体虽小但波及范围广。第169窟是盛唐晚期修建，病害呈现大片状起甲。两窟都存在开裂、空鼓、酥碱、粉化、泥渍等多重病害，单窟壁画面积均超过100平方米。

碎片状起甲和片状起甲，从几何上看是两回事。片状起甲的边界相对连续，一片一片可以按轮廓切分，边界之外就是好的部分。碎片状的麻烦在于单片很小、分布密，边界在空间上是交织的。你按一片处理，切口可能压在相邻碎片的边上。

再叠上酥碱和粉化就更麻烦。酥碱是颜料层本身已经酥松，力学强度降下来了，触碰就掉粉。粉化更严重，基本一碰就散。这两种区域在扫描数据上表现是点云噪声大、表面粗糙度异常，但它们和污染物覆盖区未必重合。

我们踩过的坑是：因为烟熏层把表面盖住了，光看整体点云会以为壁面还算完整，把酥碱区误判成普通区域。分层做属性标注之后才发现，噪声密集的地方正好是酥碱区，跟污染物分布是两套不同的形状。这两套形状叠在一起，才是这块壁面真正的工作面状态。

分区分期揭取，每一步都在改数据

500多平方米的壁画不可能一次揭完，一定是分区推进。这里有个绕不开的性质：每一次揭取都在改变现场。上周采的数据，这周有一片被揭掉了，新揭开的表面暴露出来了，没揭的区域状态不变但位置相对关系在变。

所以采集组织上要做的事情，是把每一期的处理范围标出来。哪一区这期动了，哪一区保持原样，边界在哪，这些跟着点云一起存。只存一份全窟点云，没有处理范围属性，三个月后没人说得清哪部分数据是处理前的。

洞窟内的采集条件也有限制。壁画对光照敏感，不能用强光直射，激光强度要压下来；人字坡栈道狭窄，脚手架搭设的位置不能压在壁面上；面积大，一次采不完，分区之间要有重叠区域做拼接和精度校验。

还有一个容易忽略的点：烟熏层本身的反射特性。深色吸光面在激光扫描里本来就难测，加上表面粗糙度变化大，同一块壁面上点云密度可能差几倍。这块区域是薄烟熏，那块是厚烟熏，厚的地方反射更差、数据更稀。所以数据密度分布本身也能作为污染物厚度的一个粗判据，但这个判据只能定性用，不能当厚度值使。

扫描测不到的部分得说清楚

有几件事这台设备解决不了，得在方案里写明边界，不然交付的时候容易被误解。

污染物和颜料层、地仗层之间的结合状态，扫描测不出来。能拿到的只有表面几何，结合强度要看断面小样。污染物成分分析靠实验室，超出三维扫描的能力范围。化学品对颜料的长期影响，几年之后会怎么样，这是材料学的问题，要靠试验周期。

壁画原始色彩被污染物盖住之后，无法直接观察。真要还原，需要参考同时期同类题材的其他洞窟，或者靠文献材料推断。这部分属于研究工作，不是采集能给的。

反过来说，三维扫描能给的是这几件事：污染层表面形态与厚度的相对分区、起甲区的边界几何、空鼓区范围的边界划定、处理前后的可量对比。这几件事都是后面所有判断的地基。

处理区与未处理区的分界怎么交付

最后说说成果怎么组织。第454窟这种工况，成果不能只有一个整体模型。按用途至少要分几组：实测区（当前壁面可完整采到的部分）、推断区（受遮挡或条件限制只采到局部的部分）、不可测区（确实拿不到数据的范围）。

三种区域在成果里必须分开标。有人会问，只标个实测区不行吗。问题在于：壁画下方的墙脚和窟顶转角这些位置，人够不上去或者站位受限，本来就采不全。如果成果里把采到的局部当成完整面交付，后面接手的人会以为那儿没问题。空鼓往往先出现在墙脚，这个位置的数据缺失就很要紧。

洞窟体量、地仗层的厚度变化、烟熏累积的分布，这几类断面成果建议单独立一组，跟壁面表面数据分开存放。断面信息在病害机理分析里的用处，跟表面形态不在一个层面，混在一起会互相干扰。

敦煌研究院这些年承担的重点研发计划和自然科学基金课题里，墓葬壁画原位保护、彩塑骨架替换、砂岩石窟寺防风化、土遗址综合保护技术都在推进。这类工作的推进速度，某种程度上取决于每一次干预之前有没有把现场几何如实留下来。留下的那一份是施工前就有的，往后再也补不回来。