古壁畫數(shù)字化修復(fù)方法研究

摘要：中國(guó)古代壁畫有著輝煌的歷史，質(zhì)樸古拙的遠(yuǎn)古巖畫，以及從漢魏到元明清時(shí)期不斷出現(xiàn)的墓室壁畫、石窟壁畫和廟堂壁畫等，都是其重要的組成部分。歷經(jīng)歲月變遷，古代壁畫正面臨著各種病害的侵蝕，保護(hù)和修復(fù)工作迫在眉睫?，F(xiàn)有的物理保護(hù)措施以及古壁畫手工修復(fù)效率相對(duì)較低，而古壁畫的數(shù)字化修復(fù)則是近年來(lái)古壁畫保護(hù)的熱門方向并逐漸成為重要技術(shù)手段。本文對(duì)古壁畫的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，從而探究古壁畫的數(shù)字化修復(fù)方法，同時(shí)加入自己的研究成果，希望能夠?qū)χ袊?guó)文化遺產(chǎn)的保護(hù)與傳承工作提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：古壁畫;數(shù)字化修復(fù);方法研究

古壁畫是中國(guó)深厚悠久的古代文明的重要體現(xiàn)，其形象地綜合了各地的社會(huì)風(fēng)貌、宗教發(fā)展、歷史傳說(shuō)以及風(fēng)土人情，具有重要的藝術(shù)和歷史考古價(jià)值。然而，歷經(jīng)數(shù)千年的歲月變遷，由于外部環(huán)境因素的侵害和干擾，古壁畫受到了程度不一的損害，主要表現(xiàn)在褪色、脫落、裂縫、灰塵和霉變等方面?，F(xiàn)有的物理保護(hù)措施以及古壁畫手工修復(fù)效率相對(duì)較低，甚至還出現(xiàn)增加了古壁畫承受負(fù)擔(dān)的情況，且實(shí)體修復(fù)耗費(fèi)大、難度高。而數(shù)字化修復(fù)不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)古壁畫的虛擬展示等工作，還可以為古壁畫實(shí)體的物理修復(fù)過(guò)程提供充足的科學(xué)依據(jù)和測(cè)試環(huán)境，將文物修復(fù)工作的危險(xiǎn)性和風(fēng)險(xiǎn)度降至最低。因此，如何利用好數(shù)字化修復(fù)手段，是如今古壁畫文物保護(hù)的一個(gè)重要課題，因?yàn)槠洳粌H可以使這些歷經(jīng)滄桑的精美藝術(shù)永存于時(shí)間長(zhǎng)河之中，還有助于對(duì)古壁畫內(nèi)容進(jìn)行藝術(shù)與社會(huì)歷史領(lǐng)域的深入研究。

一、古壁畫修復(fù)的重要性

近年來(lái)，各級(jí)政府和相關(guān)部門加強(qiáng)了對(duì)重點(diǎn)文物單位的壁畫保護(hù)、修復(fù)工作，并取得了重大進(jìn)展，但對(duì)散落在區(qū)域內(nèi)大量具有歷史和藝術(shù)價(jià)值的古壁畫保護(hù)工作還有待進(jìn)一步的提升。從實(shí)際情況來(lái)看，由于自然風(fēng)化及人力不可抗力等自然災(zāi)害威脅，部分古壁畫已經(jīng)變得非常脆弱。古壁畫一旦損傷便會(huì)丟失大量的顏色和結(jié)構(gòu)信息，加之其保護(hù)和修復(fù)難度較其他文化遺產(chǎn)要來(lái)得大，所以相關(guān)工作迫在眉睫。而近年來(lái)的工作實(shí)踐充分證明，數(shù)字化保護(hù)與修復(fù)工作能將古壁畫信息永久進(jìn)行保存，且能夠無(wú)限量復(fù)制，通過(guò)高品質(zhì)的圖片、精準(zhǔn)的比例記錄，建立原始、完整的壁畫數(shù)據(jù)檔案實(shí)現(xiàn)古壁畫的虛擬展示，是能夠讓后人欣賞古壁畫的可行方式。利用電腦等科技手段對(duì)古壁畫進(jìn)行虛擬修復(fù)，還原破損壁畫的本來(lái)面貌，為壁畫的物理保護(hù)提供充足的科學(xué)依據(jù)和測(cè)試環(huán)境，通過(guò)對(duì)壁畫病害過(guò)程進(jìn)行虛擬演變，可以將傳統(tǒng)保護(hù)工作的危險(xiǎn)性降至最低。且隨著古壁畫數(shù)字化修復(fù)與保護(hù)技術(shù)的持續(xù)提升，古壁畫損壞原因識(shí)別與修復(fù)的準(zhǔn)確性等問(wèn)題也得將到逐步解決，大大減少因外界環(huán)境因素侵害而對(duì)古壁畫造成的不可逆?zhèn)?，使得這一重要的文化遺產(chǎn)能夠得到良好的保存與流傳。

二、古壁畫修復(fù)現(xiàn)狀

從國(guó)內(nèi)一些古壁畫的實(shí)際情況來(lái)看，它們正遭受著酥堿、起甲、空鼓、脫落、粉化、褪色、變色等多種病害的威脅，前些年有關(guān)部門和個(gè)人雖然采取了一些急救性的搶修措施，但由于資金和技術(shù)等原因，未能從根本上消除隱患。而早年影像記錄的技術(shù)手段尚未成熟，很多資料無(wú)法得以保存，導(dǎo)致出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失的情況，而且傳統(tǒng)的壁畫保護(hù)、修復(fù)工作都是不可逆的操作，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性，所以數(shù)字化修復(fù)手段的出現(xiàn)，能夠很好地解決數(shù)據(jù)資源流失的問(wèn)題，為日后的壁畫修復(fù)提供充足的資源理論依據(jù)，有效減少外界因素對(duì)古壁畫存留環(huán)境的侵害，大幅度降低修復(fù)工作的風(fēng)險(xiǎn)性，減少對(duì)古壁畫的損耗，促進(jìn)對(duì)文化遺產(chǎn)的有效保護(hù)。

三、數(shù)字化修復(fù)方法研究

在此以敦煌壁畫修復(fù)為例，細(xì)究古壁畫的數(shù)字化修復(fù)工作。

（一）方法

為進(jìn)一步保護(hù)古壁畫藝術(shù)，必須要結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段對(duì)古壁畫進(jìn)行1：1的復(fù)刻，同時(shí)考古界開(kāi)展相關(guān)研究，也需要進(jìn)行臨摹，這樣才能讓人們更加了解先輩在物質(zhì)匱乏的年代，是如何運(yùn)用自身的智慧為后世留下民族瑰寶的，從而實(shí)現(xiàn)考古價(jià)值最大化。敦煌研究院采用的修復(fù)性臨摹方法，主要分為五道工序，即拍照，幻燈片放大（與原壁相同），參照原壁畫進(jìn)行修改、描線，再把畫稿印描在宣紙上，然后面對(duì)原壁上色。在此過(guò)程中，臨摹是主要的工作，通常修復(fù)幾個(gè)平方米的壁畫需要的時(shí)間就要以年為單位。描圖著色也涉及到了多個(gè)行業(yè)技術(shù)的綜合應(yīng)用，工程量極大，一旦出錯(cuò)，很難更改。所以數(shù)字化修復(fù)方法的出現(xiàn)，使得傳統(tǒng)的臨摹手段和技術(shù)上升到一個(gè)新的層面，很大程度上減少了傳統(tǒng)臨摹手法帶來(lái)的局限、困難和風(fēng)險(xiǎn)。我們可從古壁畫的構(gòu)圖、色彩、形狀和風(fēng)格等方面提出數(shù)字化修復(fù)的理論，結(jié)合當(dāng)下最先進(jìn)的成像手法，搭載計(jì)算機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和采集，形成顏色校正和圖像處理功能。并在此基礎(chǔ)上，提取壁畫的經(jīng)典風(fēng)格，完成數(shù)據(jù)收集，以便后續(xù)工作的開(kāi)展。

（二）研究

1.數(shù)字化修復(fù)系統(tǒng)。建立古壁畫文物修復(fù)系統(tǒng)，進(jìn)行資源整合，實(shí)現(xiàn)對(duì)古壁畫的虛擬呈現(xiàn)。傳統(tǒng)的古壁畫修復(fù)算法，由于沒(méi)有將相應(yīng)的手工線描圖作為修復(fù)時(shí)的結(jié)構(gòu)指導(dǎo)，所以在修復(fù)一些破損較為嚴(yán)重的古壁畫時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)紋理都不連續(xù)的錯(cuò)誤填充現(xiàn)象。而現(xiàn)代數(shù)字化修復(fù)技術(shù)，則采用準(zhǔn)確的邊緣提取算法對(duì)古壁畫進(jìn)行預(yù)處理，能夠有效解決傳統(tǒng)修復(fù)手段帶來(lái)的不精準(zhǔn)化問(wèn)題。而在預(yù)處理和替換的基礎(chǔ)上，采用成熟的矢量化技術(shù)和插值算法，能夠準(zhǔn)確細(xì)致地表達(dá)出原壁畫的風(fēng)格形象。同時(shí)，根據(jù)中國(guó)畫特有的暈染風(fēng)格和運(yùn)筆軌跡，我們提出了基于骨架的筆刷模型。骨架定義好之后選取適當(dāng)?shù)纳Ⅻc(diǎn)屬性，最終完成著色。所有的古壁畫通過(guò)修復(fù)系統(tǒng)的高度解析掃描成像，最終放在一個(gè)虛擬的空間內(nèi)，使其完美地呈現(xiàn)出來(lái)，人們可以從不同的角度欣賞古壁畫的美，宛如身臨其境。

2.數(shù)字化輔助系統(tǒng)。建立數(shù)字化輔助系統(tǒng)可以更加直觀地查看古壁畫的各種信息，有效促進(jìn)各類資源的多元化整合與利用。在該系統(tǒng)中，不僅可以查看某一幅壁畫自身的基本信息，包括早期病害資料、修復(fù)情況、數(shù)據(jù)理論等，也能了解到壁畫環(huán)境的基本概況，支持多種條件下對(duì)修復(fù)信息的查詢，觀看虛擬復(fù)原效果，還能夠進(jìn)行變褪色、灰塵吸附等色彩演變的模擬。使用時(shí)，可以先獲取文物照片信息，記錄拍攝的環(huán)境條件與攝影參數(shù)，建立數(shù)字化三維模型，分析古壁畫存留環(huán)境的詳細(xì)分析報(bào)告，便于后續(xù)的研究與復(fù)刻。數(shù)字化輔助系統(tǒng)可以幫助修復(fù)師全面掌握古壁畫的基礎(chǔ)信息，獲取修復(fù)需要的材料，提高工作效率。

四、結(jié)論

壁畫是人們最早的繪畫形式，以高度寫實(shí)的技法映照社會(huì)生活。隨著歷史的發(fā)展，古代壁畫作為傳統(tǒng)文化的重要載體，逐漸成為先人留給我們的寶貴財(cái)富。經(jīng)受過(guò)歲月的洗滌，古壁畫這類優(yōu)質(zhì)的人類瑰寶，可能會(huì)因?yàn)橥饨绺鞣N因素造成質(zhì)變，影響古代文明的延續(xù)、傳播與交流，因此我們要根據(jù)現(xiàn)階段古壁畫修復(fù)的基本情況，提出更切合實(shí)際的操作手段和方向，使古壁畫藝術(shù)能夠長(zhǎng)久地留存下去，讓人們感受到先輩的智慧結(jié)晶，以及中國(guó)傳統(tǒng)文化帶來(lái)的震撼，積極促進(jìn)文化遺產(chǎn)保護(hù)與傳承工作的開(kāi)展。進(jìn)行數(shù)字化修復(fù)，意在利用當(dāng)下先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，在不破壞古壁畫原生狀態(tài)的情況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)其的完美呈現(xiàn)，這對(duì)傳播古壁畫知識(shí)、增強(qiáng)古壁畫保護(hù)觀念有著重要作用，具有意義非凡的應(yīng)用前景，從而促進(jìn)文化遺產(chǎn)保護(hù)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：

王麗梅，1972年10月生，職稱：中級(jí)，學(xué)歷：大學(xué)本科，研究方向：文博方向，單位：通遼市博物館