莫高窟壁畫現狀調查記錄方法的思考

內容摘要：壁畫現狀調查是壁畫修復前不可缺少的一項工作，它用圖像的形式表現壁畫病害的類型、分布范圍、面積等，不僅為科學而有效的修復壁畫提供了指導，而且可以在修復過程中和以后的長期監測中使用。本文通過對幾種壁畫現狀調查方法的介紹和對比，論述它們的優缺點，提出了對目前現狀調查方法的改進意見。

關鍵詞：莫高窟；壁畫；現狀調查；圖像化記錄；AUTOCAD

中圖分類號：K854.3 文獻標識碼：A 文章編號：1000-4106(2007)05-0103-04

一 前言

敦煌莫高窟，現存有壁畫洞窟492個，壁畫約45000平方米，彩塑2000余身，歷經了千百年的滄桑歲月，受到自然環境和人類活動的影響，洞窟、彩塑和壁畫都受到了不同程度的損壞，為了采取最有效、最恰當的方法保護壁畫，就必須在修復前對壁畫保存狀況做詳細地現狀調查記錄。

文檔記錄工作在最近幾年已經成為專業壁畫保護工作的一項基礎工作，它是對壁畫現狀調查、修復和長期監測的數據資料進行系統收集、組織和使用。圖像化記錄就是其中的一種形式，它是以調查物的照片或者線圖為底圖，用各種不同的符號、圖案及顏色表現不同的現象或者其他數據叫。

壁畫產生病害的原因是多方面的：歷經寒暑數千載、自然環境、人類活動等等，很多病害是多種因素綜合的結果。現狀調查就是對洞窟壁畫進行全面的評估，包括壁畫的病害的類型、分布范圍、損壞程度、壁畫上的人為干預行為等。莫高窟目前常見的病害有：空鼓、點狀脫落、酥減、起甲、白霜、裂縫、皰疹狀脫落、霉變、煙熏、地仗脫落等；人為干預包括：修復、加固、灌漿點、試驗點、環境監測探頭，分析采樣點等；存在的現象包括：殘存顏料層，殘存白粉層。

比較詳細的現狀調查記錄可以達到以下目的：

1、根據壁畫病害的種類和分布規律，找到壁畫產生病害的原因和機理，為科學的徹底根除壁畫病害奠定基礎。

2、詳細了解壁畫病害所存種類、分布范圍、損壞程度等情況，從而有針對性地進行搶救性修復。

3、作為檔案的基礎資料，為以后的洞窟歷史記錄和修復檔案管理提供詳細準確的材料。理想的圖像化文檔應當可以在現狀調查階段，壁畫修復階段和修復后監測中長期使用。

二 早期現狀調查采取的方法

早期的現狀調查由于受到當時物質和技術條件的限制，只能用文字和簡單的圖形表示壁畫的內容，在現存的石窟檔案中，用紅色的線條和圖案表示病害和人為干預的范圍。這種方法技術含量低，方法簡單，這些都是與當時的工作環境聯系在一起的，不能夠形象和詳細的表示病害的種類和范圍，尤其是同一區域多種病害并存的狀況，而這種情況往往比較多。所以只是簡單的示意圖，不能夠準確的體現病害的范圍和面積等數據(圖1)。

三 目前現狀調查采用的方法

進入90年代，隨著保護工作的深入和對外合作項目的開展，壁畫保護現狀調查工作越來越細化，在中美合作第85窟保護項目及第98窟等洞窟的現狀調查中，我們就采取了手工和計算機相結合的現狀調查方法。

方法如下：

第一步：手工繪制現狀圖和線描圖(底圖)

照相，采用黑白攝影，目的是記錄壁畫現狀，為其他保護工作提供資料，并為現狀調查提供底稿。以第85窟為例，共拍攝照片523張，相機與壁面的距離140cm，拍攝寬度85cm，高度110cm，每張照片有10-15cm的重疊，照片尺寸28cm×20cm。

制定現狀圖例：根據莫高窟現有的病害、現象和人工干預的情況，用不同的圖案表示不同的現象(圖2)。

依據分幅照片(圖3)，在洞窟實地繪制小幅現狀圖(圖4)。繪制時，以拍攝的黑白照片為底圖，上面覆蓋透明的滌綸薄膜，參照洞窟實際情況，在薄膜上按照規定好的現狀圖例繪制，壁畫的內容不繪制。然后在室內拼接小幅現狀圖成為整壁現狀圖(圖5)，整幅現狀圖是為了了解整壁病害分布情況，為研究病害發展規律提供依據和參考，同時也為計算機處理提供病害分布參照。

繪制壁畫線描圖：由專業測繪人員按照一定比例精確繪制整壁的壁畫內容，不包括各種病害和現狀。它的作用是病害標注時提供位置的參考(圖6)。

第二步：計算機數字化：

1、掃描現狀圖和線描圖，利用矢量化軟件將位圖轉化為矢量圖

圖像矢量化的原因

圖像根據記錄方式的不同，主要分為位圖文件格式和矢量圖文件格式兩大類。位圖圖像是由固定的像素構成，其中每一個像素都有其特定的位置和顏色值，圖像是像素(點)的集合，它以與屏幕相對應的存儲單元來記錄和處理圖像。而位圖圖像的分辨率是由圖像的尺寸決定的，當放大圖像尺寸時，分辨率降低，像素點的顆粒變大，當圖像放大到一定尺寸時，可以看到邊緣呈鋸齒狀。矢量圖形就不一樣了，它是以數學方式記錄圖形文件，圖形文件的大小也只是取決于對象所包含的數學公式的數量和復雜程度，與打印圖像的尺寸大小無關，對矢量圖形進行無限放大后，打印出的圖形，看上去仍然清晰、平滑。所以矢量化后不僅減少了圖像的大小，而且圖像可以任意處理。

2、計算機CAD處理

我們所使用的Autocad軟件，即計算機輔助設計，是美國AUTODESK公司20世紀80年代初開發的計算機軟件，經過許多年的完善，現已經成為國際上廣泛流傳的繪圖工具。Autocad可以繪制任意二維和三維的圖像，與傳統繪圖相比較，用該軟件速度快，精確度高，并且便于個性化。它已經在建筑、機械制造、電子、美工等很多領域得到廣泛應用，并取得了豐碩的成果和巨大的經濟效益。它具有良好的用戶界面，通過交互菜單或者命令行方式便可以進行各種操作，它的多文檔設計環境，讓非計算機專業人員也能很快的學會使用，在不斷的實踐過程中更好的掌握它的各種應用和開發技巧，從而不斷提高工作效率。

計算機繪制圖例：參考手工繪制的圖例，結合軟件本身的特點繪制了相近的圖例(圖7)。

病害繪制過程：

將矢量圖導入到Autocad中，Autocad中的繪圖單位是毫米，按照與原始壁面等大的原則進行繪制。

在Autocad中根據不同的病害和現象建立不同的層(每個層使用不同的顏色和符號)。這些圖層可以分別打開和關閉，當需要著重察看某種病害時，可以把不需要的圖層關閉，排除干擾。

3、結果輸出

因為每種病害圖像都單獨做成一個圖層，這樣可以根據修復工作的需要，使特定的圖層組合顯示或者隱藏，這樣可以對病害進行有選擇的打印輸出(圖版28)。

這種方法存在的缺點：

該方法的流程圖如下：測繪——拍攝分幅小照片——利用小幅照片描繪現狀(人工現場)——將小幅的現狀圖人工匯總在整壁圖紙上(人工室內)——掃描進入計算機——圖像矢量化——在Autocad中將病害按種類分層描繪。

由流程圖中可以看出，對于現狀的描繪事實上需要重復三次(小幅現場描繪、整壁匯總和計算機中按種類分層描繪)，這樣，一方面浪費了人力和時間，另一方面由于描圖的次數增加，會增加病害描述的誤差。以第98窟為例：在洞窟對照壁畫現狀做病害現狀調查，共完成1084張病害現狀調查圖解。繪制了29張壁面展開圖，并且將這1084張的現狀調查圖解匯總標注在這29張展開圖上，然后利用米格紙統計各類病害的面積。最后將匯總的現狀調查圖輸入到計算機進行數字化處理。這樣的工作量相當大，對于亟待搶修的洞窟壁畫存在周期過長的問題。

四 對目前現狀調查方法的改進

隨著計算機技術和數碼相機的飛速進步，高像素的數碼相機已經可以替代傳統相機在洞窟中的攝影，并且可以利用計算機技術將小幅的數碼照片拼接成全景照片，這就為壁畫現狀調查指出了新的思路。理想中現狀調查的完整過程：洞窟測繪——數碼分幅攝影——拼接照片——在Au-tocad中導入整幅照片——(描繪底圖)——分層描繪病害。

1、洞窟測繪包括：平面、剖面、各壁面、披、頂的面積等。

2、數碼分幅攝影：將壁面根據數碼相機的分辨率。按行列分割等畫幅的小塊。對于有足夠空間拍攝大畫幅照片的地方，我們拍攝大幅和局部小幅兩種。因為現在數碼相機的像素都很高，所以有時單張大畫幅的照片就已經夠用。對于空間狹小的地方，我們只能根據實地情況拍攝小幅照片，然后拼接為大幅整壁的照片。為了方便工作，后期照片的拼接，要注意以下幾點：1、盡可能與墻面平行；2、保持水平，在拍攝同一排照片時保持同一高度；3、每張照片與上下左右相鄰照片具有相同的重疊度；4、光線盡量的保持均勻。

3、拼接照片：拼接照片是一個難點，因為莫高窟洞窟的墻壁并非是完全垂直和平整，傾斜、表面凹凸不平；我們所使用的相機只是高像素的數碼相機并非測量所用的專業相機，因此鏡頭存在著較大的光學畸變。拍攝時，每一次的光照強度都不是完全一樣的，這些都為拼接照片增加了難度。

圖片拼接這項工作按照預計設想，需要依靠專業拼圖的技術人員進行工作，但是拼接人員必須具備良好的工作素質，經過長期的技術訓練。因為拼接照片需要花費大量的時間和人員，如果前期工作時間過長，這將延長洞窟修復時間，因此可行性不大。對于現狀調查壁畫的照片，工作的要求要低于敦煌壁畫數字化的照片，如分辨率不需要特別高、色彩還原不需要非常精確等等。因此根據實際需要，希望借助現有的軟件進行前期快速拼接。但目前還沒有發現特別合適的軟件來完成這項工作。圖版29是使用單張照片作為底圖繪制的現狀調查圖。

4、在AUTOCAD軟件中插入照片：按照測繪得到的數據，使照片在計算機中尺寸與原始壁畫一致。

5、描繪底圖：底圖是一種線圖，根據工作需要和時間的情況可以選擇是否可以省略。因為底圖的作用主要是標明病害的位置和范圍，作為線圖，打印機輸出時病害的分布表示比較清楚，也可以節約打印成本。如果現狀調查的時間或者人手比較緊張，我們可以用照片為底圖參考，輸出病害分布圖。

6、描繪病害：分層描繪不同種類病害，與目前計算機的病害描繪方法一樣。

責任編輯：包菁萍