南北朝时大量开凿佛教石窟，在石工和石雕艺术上也有较大的发展。在崖壁上开凿石窟至迟汉代已有，都用为墓室，如西汉之满城汉墓、铜山小龟山汉墓和四川彭山诸东汉崖墓。佛教开石窟之风传入中国后，由于有这传统技术为基础，得到迅速发展。南北朝石窟最著名的是大同云冈和洛阳龙门的北魏石窟。云冈石窟在砂岩中开凿，施工较易，难度更大的是在石灰岩中开凿的龙门石窟。云冈、龙门大型石窟都是椭圆形平面穹窿顶，仿草庐形式。前壁下开窟门，上开明窗。自上部明窗向内开凿，自下部窟门出石渣，自上而下，逐步凿成。以后石窟逐渐建筑化和中国化，或在石窟中心雕塔形中柱，象征以塔为中心的寺庙，或凿作前有空廊后有正室的佛殿形式。至北齐、北周时，天龙山石窟、南响堂山石窟和麦积山石窟都凿有外观、内部作佛殿式样的石窟，宛如嵌在崖壁中的殿宇，表现出很高的石雕技术。石窟内所雕佛像早期直接传自印度、西域，多是梵僧像貌，图案和纹饰也多外来样式。北魏南迁洛阳以后，龙门、巩县等石窟的佛像逐渐变为汉僧形象，窟内陈设也改为汉族传统的床、帐，外来图案也经过改造，具有中国风貌，表现出外来佛教石窟的中国化过程和中国传统文化吸收融会外来文化以丰富自己的能力。

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