云南白沙壁畫修復(fù)的數(shù)字化方法研究

齊云飛 云南藝術(shù)學(xué)院

白沙壁畫集漢族、藏族、白族以及納西族繪畫藝術(shù)為一體，形成了獨(dú)特的藝術(shù)風(fēng)格。然而，隨著歲月變遷及外部環(huán)境的侵害，白沙壁畫失去了昔日的光彩，褪色、脫落等問題日益嚴(yán)重，對(duì)白沙壁畫的修復(fù)和保護(hù)已迫在眉睫。白沙壁畫面積大且歷經(jīng)百年極易損壞，所以傳統(tǒng)的物理保護(hù)措施及人工修復(fù)很難滿足修復(fù)需求，且實(shí)體修復(fù)耗費(fèi)大、難度高，可行性極低。相較于人工修復(fù)而言，數(shù)字化修復(fù)更方便且能有效避免壁畫實(shí)體的二次損壞，所以利用好數(shù)字化修復(fù)手段，對(duì)于白沙壁畫的保護(hù)和傳承有著極其重要的意義。

一、云南白沙壁畫的歷史背景及文化價(jià)值

（一）云南白沙壁畫產(chǎn)生的歷史背景

明代初期，納西族在自身文化的基礎(chǔ)上積極吸納外來的優(yōu)秀文化，為納西族文化的發(fā)展注入了新的生機(jī)，使得東巴文明在歷史長(zhǎng)河中逐漸發(fā)展壯大。

在此歷史背景之下，土司木氏大肆修建寺廟，并于殿內(nèi)繪制了很多壁畫，云南白沙壁畫應(yīng)運(yùn)而生。白沙壁畫在畫面表現(xiàn)上，既涵蓋了漢族的濃淡干濕變化，又融合了藏族繪畫的裝飾風(fēng)格。［1］壁畫整體布局均衡周密、色彩豐富、人物端莊且充滿生機(jī)。

（二）云南白沙壁畫的文化價(jià)值

云南有白沙壁畫的建筑眾多，其中以琉璃殿、大寶積宮和大定閣內(nèi)的壁畫最具代表性。在大寶積宮頂部繪制了八卦圖，八卦圖中心是藏傳佛教的七字真言。這些繪飾體現(xiàn)了納西族多元文化融合的特點(diǎn)，且這一特點(diǎn)在多幅壁畫中皆有體現(xiàn)。

云南白沙壁畫的創(chuàng)作貫穿了木氏統(tǒng)治的三百多年，見證了納西族古代歷史上最繁榮的一段時(shí)期。壁畫中所繪內(nèi)容皆為明清時(shí)期云南麗江地區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化、信仰以及習(xí)俗的真實(shí)寫照，是當(dāng)時(shí)人們社會(huì)生活的最直觀的反映，也是納西族文化繁榮的最好見證。

白沙壁畫是納西族文化的縮影，是少數(shù)民族文化和漢族文化融合的結(jié)晶，它獨(dú)特的表現(xiàn)內(nèi)容和自成一派的繪畫技法，不僅呈現(xiàn)了納西族文化多元包容的特點(diǎn)，也為當(dāng)前研究古代少數(shù)民族文化帶來了不可估量的價(jià)值。

二、云南白沙壁畫的發(fā)展現(xiàn)狀及現(xiàn)存危機(jī)

（一）云南白沙壁畫的發(fā)展現(xiàn)狀

白沙壁畫分布極為廣泛，包括琉璃殿、大寶積宮、大定閣、大覺宮等十幾處寺廟殿宇，其中現(xiàn)存于世的僅剩四處，分別為琉璃殿、大寶積宮、大定閣以及大覺宮。

琉璃殿內(nèi)的壁畫為早期的壁畫風(fēng)格，線條粗獷、構(gòu)圖對(duì)稱且?guī)в忻黠@的東巴文化特點(diǎn)。然而歲月變遷，墻壁受煙熏和風(fēng)化的影響，壁畫內(nèi)容有大塊脫落，現(xiàn)今已完全無法看出昔日琉璃殿內(nèi)壁畫之盛況，加之民眾無保護(hù)意識(shí)，在殿內(nèi)下臺(tái)墻壁上刷了白漆，使得昔日的壁畫印跡幾乎被全部抹凈，成為一片空白。

大寶積宮與琉璃殿相連，大寶積宮內(nèi)的明代壁畫是現(xiàn)存較為完好也是較為精美的壁畫，其中以《南無孔雀明王大佛母海會(huì)圖》最具代表性，畫中共繪制了167尊形態(tài)各異的佛道神，是全殿繪制人物最多的一幅壁畫，畫面中人物彼此獨(dú)立又緊密相連，整個(gè)畫面既展現(xiàn)了中原裝飾壁畫的特色，又保留了麗江獨(dú)有的地域特色。［2］

大定閣內(nèi)的壁畫為后期的壁畫風(fēng)格，壁畫內(nèi)容以藏傳佛教文化居多，注重色彩對(duì)比，技法上也有明顯的藏畫風(fēng)格。大定閣內(nèi)兩面墻上的壁畫現(xiàn)已被損毀，其余壁畫皆有不同程度的脫落或裂縫。

大覺宮內(nèi)的壁畫繪制于明朝萬歷年間，所繪內(nèi)容以漢傳佛教文化為主，色彩多為黑、赤紅、朱紅并輔以白粉勾填，線條粗獷。大覺宮內(nèi)的壁畫脫落較為嚴(yán)重且已有三面被毀壞殆盡。

（二）云南白沙壁畫現(xiàn)存危機(jī)

云南白沙壁畫獨(dú)特的藝術(shù)風(fēng)格彰顯了我國各民族藝術(shù)的交融。然而，隨著歲月變遷，白沙壁畫正在面臨著消逝的危機(jī)。

1.現(xiàn)代化社會(huì)的沖擊

文化是時(shí)代的產(chǎn)物，文化更迭猶如日夜流轉(zhuǎn)，信息化、智能化的到來沖擊著優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化，白沙壁畫便是其中之一。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，服務(wù)業(yè)、旅游業(yè)逐漸發(fā)展壯大，旅游業(yè)的發(fā)展讓許多優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化被人熟知，其中麗江的大研鎮(zhèn)和束河古鎮(zhèn)就是典型代表，而與大研鎮(zhèn)和束河古鎮(zhèn)相比，白沙鎮(zhèn)位置過于偏僻，加之人們對(duì)壁畫不感興趣，白沙壁畫和白沙鎮(zhèn)一樣漸漸被人遺忘，而它所講述的那段文明也逐漸被時(shí)光所掩埋。

2.白沙壁畫的病害

白沙壁畫和大多數(shù)壁畫一樣，受自然環(huán)境影響有風(fēng)化、脫落、裂縫等病害，這些自然形成的病害使得白沙壁畫岌岌可危。面對(duì)白沙壁畫的損毀，當(dāng)?shù)卣啻螌?duì)壁畫進(jìn)行緊急性修復(fù)，然而在傳統(tǒng)的人工修復(fù)過程中，由于技術(shù)和材料方面的缺陷，給白沙壁畫帶來了很大的隱患。

3.大眾保護(hù)意識(shí)薄弱

結(jié)合近些年關(guān)于白沙壁畫的文獻(xiàn)和資料，不難發(fā)現(xiàn)當(dāng)前對(duì)于白沙壁畫的研究多停留于藝術(shù)特征和文化價(jià)值方面，針對(duì)白沙壁畫的保護(hù)和修復(fù)的研究寥寥無幾，這些都足以證明人們對(duì)于白沙壁畫的保護(hù)意識(shí)是比較薄弱的。

4.修復(fù)人才稀缺

在傳統(tǒng)的壁畫修復(fù)方法中，臨摹是最為實(shí)在和有效的一種方法，然而由于壁畫面積較大，臨摹通常會(huì)耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力以及時(shí)間，結(jié)合當(dāng)下的現(xiàn)實(shí)情況分析，臨摹修復(fù)白沙壁畫的可行性極低。首先，國內(nèi)對(duì)于壁畫修復(fù)的研究者較少；其次，國內(nèi)諸多學(xué)者終其一生都在研究某一幅壁畫，這些壁畫多集中于敦煌、麥積山等地，而對(duì)于其他規(guī)模較小的地域性壁畫則關(guān)注較少；再者，壁畫的保護(hù)和修復(fù)僅限于專業(yè)人士知曉，民眾保護(hù)意識(shí)和參與意識(shí)不強(qiáng)。

現(xiàn)今的白沙壁畫正面臨諸多危機(jī)，傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)的諸多弊病也正在顯露，對(duì)于白沙壁畫的修復(fù)已不能局限于過往的模式，探索新的、便捷高效的修復(fù)技術(shù)是保護(hù)白沙壁畫的關(guān)鍵。

三、云南白沙壁畫數(shù)字化修復(fù)的優(yōu)勢(shì)及必要性

現(xiàn)階段，我國的科技水平已可以輕松完成圖像采集及處理工作，且這類技術(shù)也已在敦煌壁畫中實(shí)際應(yīng)用過，事實(shí)證明，傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)無法解決的事情，數(shù)字化技術(shù)可以為我們帶來希望。

（一）白沙壁畫數(shù)字化修復(fù)的優(yōu)勢(shì)

相較于傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)，數(shù)字化技術(shù)有更大的優(yōu)勢(shì)。其一，節(jié)約成本。臨摹是最常見的壁畫修復(fù)技術(shù)，然而壁畫臨摹往往需要大量的人力、物力的支持，相比較而言，數(shù)字化技術(shù)可以通過特定的程序完成圖像的采集、處理及加工，有效減少了成本的投入。其二，減少壁畫本身的損毀。壁畫屬于不可再生的文化資源，隨著時(shí)間的流逝，壁畫總會(huì)或多或少出現(xiàn)損毀，我們所做的只能是減少損毀，相較于傳統(tǒng)的修復(fù)技術(shù)而言，數(shù)字化技術(shù)修復(fù)更為穩(wěn)妥，能最大限度地減少損壞。其三，發(fā)掘白沙壁畫的文化價(jià)值。白沙壁畫有其獨(dú)特的地域性色彩，利用數(shù)字化技術(shù)修復(fù)白沙壁畫的同時(shí)，可以進(jìn)行數(shù)字化存儲(chǔ)和傳播，有利于進(jìn)一步挖掘白沙壁畫深層次的文化價(jià)值。

（二）白沙壁畫數(shù)字化修復(fù)的必要性

數(shù)字化修復(fù)技術(shù)有利于打破時(shí)間和空間的限制，永久留存白沙壁畫。數(shù)字化修復(fù)通常需要借助圖像處理軟件對(duì)壁畫進(jìn)行處理，采集其中的破損信息并針對(duì)破損區(qū)域加工處理進(jìn)而完成修復(fù)，在修復(fù)過程中壁畫原作和修復(fù)過程皆可保留。［3］此外，數(shù)字化修復(fù)技術(shù)亦可以為壁畫本體的物理修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)和測(cè)試環(huán)境，使修復(fù)過程中的風(fēng)險(xiǎn)降至最低，從而延長(zhǎng)壁畫的留存期限。

數(shù)字化修復(fù)技術(shù)有助于白沙壁畫的廣泛傳播。在利用數(shù)字化技術(shù)修復(fù)壁畫內(nèi)容的過程中，需要采集圖像的信息，根據(jù)采集到的信息進(jìn)一步加工處理，從而建立完整的壁畫數(shù)據(jù)檔案，實(shí)現(xiàn)壁畫的虛擬展示。［3］壁畫的虛擬展示可以為白沙壁畫的傳播提供更多途徑，有利于消除白沙壁畫與民眾之間的隔閡，使更多人關(guān)注白沙壁畫。

四、云南白沙壁畫數(shù)字化修復(fù)的技術(shù)與方法

（一）數(shù)字化修復(fù)技術(shù)與算法

根據(jù)修復(fù)技術(shù)可將壁畫修復(fù)方法分為數(shù)字化人工修復(fù)和數(shù)字化自動(dòng)修復(fù)。數(shù)字化人工修復(fù)在本質(zhì)上看來依舊是人工修復(fù)，與傳統(tǒng)修復(fù)方法的不同之處在于，數(shù)字化人工修復(fù)所用工具為圖像處理軟件，而傳統(tǒng)修復(fù)方法所用工具則為常見的繪畫工具。［4］數(shù)字化自動(dòng)修復(fù)則是指預(yù)先對(duì)壁畫的破損區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記后利用相應(yīng)的計(jì)算機(jī)算法對(duì)已知區(qū)域仿制，進(jìn)而完成損毀區(qū)域的自動(dòng)修復(fù)，這一修復(fù)方法在當(dāng)前壁畫修復(fù)領(lǐng)域已較為常見。［4］

隨著數(shù)字化自動(dòng)修復(fù)的普及，圖像修復(fù)算法也越來越多樣，如基于紋理合成的圖像修復(fù)算法、基于稀疏表示的圖像修復(fù)算法等，這些算法在當(dāng)前壁畫修復(fù)中已經(jīng)有所應(yīng)用。事實(shí)證明，這些算法的確可有效地修復(fù)壁畫中小面積的脫落、褪色、裂縫等問題，然而，對(duì)于壁畫的大面積損毀則無實(shí)際作用。

白沙壁畫當(dāng)前僅余琉璃殿、大寶積宮、大定閣以及大覺宮四處，其中琉璃殿和大覺宮兩處壁畫損毀尤為嚴(yán)重，大寶積宮和大定閣兩處壁畫也均有不同程度的脫落和裂紋，所以對(duì)于白沙壁畫的修復(fù)僅用數(shù)字化自動(dòng)修復(fù)技術(shù)是無法完成的，需要結(jié)合數(shù)字化人工修復(fù)和自動(dòng)修復(fù)兩者的優(yōu)勢(shì)，探尋更為合理且高效的數(shù)字化修復(fù)方法。

（二）白沙壁畫數(shù)字化修復(fù)的方法與步驟

1.白沙壁畫的損毀類型分析

白沙壁畫的損毀程度較為嚴(yán)重，多處大面積的脫落造成壁畫內(nèi)容和結(jié)構(gòu)的缺失，同時(shí)部分壁畫存在火熏現(xiàn)象，畫面內(nèi)容模糊不清。根據(jù)白沙壁畫的損毀程度可將白沙壁畫的損毀分為三種類型：肌理損毀、內(nèi)容損毀和結(jié)構(gòu)損毀。

肌理損毀是指壁畫的肌理由于自然或人為的原因發(fā)生磨損，出現(xiàn)褪色、脫落等現(xiàn)象，這種損毀是最輕微的一種損毀，通常不會(huì)影響壁畫的造型或結(jié)構(gòu)。［5］這類損毀在白沙壁畫中極其常見，如大寶積宮西壁的《南無后衛(wèi)善金剛》、大定閣東壁的《觀世音菩薩》等。

內(nèi)容損毀指壁畫損毀面積過大，畫面內(nèi)容大量缺失且已無法根據(jù)剩余已知信息對(duì)壁畫進(jìn)行修復(fù)。［6］這類損毀的修復(fù)需要結(jié)合大量的文獻(xiàn)資料分析、考證、推測(cè)后進(jìn)行，是最為嚴(yán)重的一類損毀。大寶積宮西壁的《綠度母》以及北壁的《金剛亥母圖》等皆屬于這類損毀。

結(jié)構(gòu)損毀在白沙壁畫中所占比例也較高，這類損毀是指壁畫中由于線條的缺失導(dǎo)致的造型信息受損，結(jié)構(gòu)損毀可根據(jù)畫面中的已知信息進(jìn)行推測(cè)，從而較好地復(fù)原壁畫。

2.白沙壁畫的數(shù)字化修復(fù)方法

結(jié)合白沙壁畫的畫面損毀情況，單純依靠數(shù)字化人工修復(fù)或數(shù)字化自動(dòng)修復(fù)難以滿足修復(fù)的需求，因此白沙壁畫的修復(fù)方法包含：數(shù)字化人工修復(fù)和數(shù)字化自動(dòng)修復(fù)。

數(shù)字化自動(dòng)修復(fù)主要用于人工標(biāo)記畫面損壞區(qū)域和結(jié)構(gòu)引導(dǎo)，此過程通常選用Photoshop 等圖像處理軟件進(jìn)行；待損壞區(qū)域和結(jié)構(gòu)引導(dǎo)的標(biāo)記完成后，利用基于圖像塊和稀疏表示的模型對(duì)標(biāo)記樣本進(jìn)行線性組合，進(jìn)而最終實(shí)現(xiàn)白沙壁畫圖像的修復(fù)。這種人機(jī)結(jié)合的修復(fù)方法，既提高了修復(fù)的精確性，又提升了修復(fù)的效率。

3.白沙壁畫的數(shù)字化修復(fù)步驟

根據(jù)白沙壁畫的具體修復(fù)方法，將修復(fù)過程概括為以下幾步。

步驟一：將壁畫圖像輸入圖像處理軟件并對(duì)損壞區(qū)域進(jìn)行研究和統(tǒng)計(jì)，利用圖像處理軟件另建圖層進(jìn)行分類和初步標(biāo)記。

步驟二：判斷壁畫損壞區(qū)域是否為內(nèi)容或結(jié)構(gòu)損壞，如果是則進(jìn)行第三步；如果不是則直接進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)修復(fù)。

步驟三：判斷壁畫損壞區(qū)域的缺失部分能否根據(jù)畫面自身的已知信息直接進(jìn)行人工修復(fù)。如果能則進(jìn)行數(shù)字化人工修復(fù)并補(bǔ)充完整；如果不能則需要對(duì)有關(guān)的文獻(xiàn)、文物、繪畫等資料進(jìn)行考證，進(jìn)而完成數(shù)字化人工修復(fù)。

步驟四：利用數(shù)字化自動(dòng)修復(fù)技術(shù)對(duì)待修復(fù)區(qū)域進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)修復(fù)，直至修復(fù)完成為止。

在所有內(nèi)容修復(fù)完成之后，可對(duì)修復(fù)后的效果進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，同時(shí)將修復(fù)的過程和結(jié)果記錄保存，構(gòu)建壁畫修復(fù)檔案。

五、結(jié)束語

白沙壁畫是中國壁畫史上的一朵奇葩，它承載了納西族特有的文化，見證了中國多民族文化的交融，修復(fù)白沙壁畫不僅是文物的留存，更是對(duì)一段歷史文明的留存。數(shù)字化修復(fù)技術(shù)是壁畫修復(fù)領(lǐng)域的新興技術(shù)，結(jié)合白沙壁畫的實(shí)際情況探索切實(shí)可行的操作手段和方法，有利于白沙壁畫的長(zhǎng)久留存，對(duì)于延續(xù)納西族文明、傳播多民族文化知識(shí)有著極其重要的意義。