敦煌壁畫二維圖像虛擬修復(fù)

丁曉宏 吳健 俞天秀 羅毓顥

摘要：為盤活海量的數(shù)字資源，深度挖掘敦煌石窟藝術(shù)內(nèi)涵及數(shù)字資源的藝術(shù)價(jià)值，提升敦煌藝術(shù)展覽的展示效果，在覽展示以及文化衍生品的開(kāi)發(fā)中，體現(xiàn)敦煌壁畫藝術(shù)的精美。方法通過(guò)對(duì)目標(biāo)修復(fù)的壁畫圖像資料和文字資料的查閱，利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，在壁畫數(shù)字圖像上進(jìn)行虛擬修復(fù)。針對(duì)莫高窟220窟南壁阿彌陀經(jīng)變，分別選取了人物形體、圖案、色彩等不同形式的7處破損內(nèi)容，參考查閱的資料，運(yùn)用不同的修復(fù)工具和方法進(jìn)行了修復(fù)，修復(fù)成果為敦煌藝術(shù)的弘揚(yáng)和文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供豐富而有力的數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵詞：敦煌壁畫;220窟南壁;二維圖像;虛擬修復(fù)

中圖分類號(hào)：P234 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-5312（2020）30-0033-03 DOI：10.12228/j.issn.1005-5312.2020.30.022

一、敦煌壁畫二維圖像虛擬修復(fù)的意義

敦煌研究院從上世紀(jì)九十年代就開(kāi)始通過(guò)與國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)合作，采取各種手段來(lái)保護(hù)莫高窟壁畫，然而也只能對(duì)壁畫“延年益壽”，達(dá)不到永久保存的目的。因此，敦煌研究院探索使用計(jì)算機(jī)和圖像處理技術(shù)對(duì)莫高窟壁畫進(jìn)行數(shù)字化保護(hù)。通過(guò)壁畫數(shù)字化形成的檔案可以永久保存，永續(xù)利用。[1]虛擬修復(fù)可以使數(shù)字化成果更好的在展示、創(chuàng)意和弘揚(yáng)等方面被有效的利用，為敦煌文化弘揚(yáng)、文化產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)和緩解旅游開(kāi)放提供數(shù)據(jù)支持。通過(guò)對(duì)圖像虛擬修復(fù)方法的研究，總結(jié)出圖像修復(fù)的規(guī)律，為將來(lái)的圖像虛擬修復(fù)提供參考，形成一套規(guī)范的數(shù)字化虛擬復(fù)原流程，為以后的壁畫虛擬修復(fù)工作提供一個(gè)可操作性的方案。修復(fù)之后的圖像可以作為藝術(shù)設(shè)計(jì)、展覽展示、文創(chuàng)產(chǎn)品研發(fā)的素材，也可以為保護(hù)、研究提供圖像參考。

通過(guò)對(duì)敦煌壁畫的內(nèi)容圖像的調(diào)查，形成專題性的圖像規(guī)律，為考古和保護(hù)研究提供學(xué)術(shù)參考;色彩的對(duì)比研究對(duì)美術(shù)研究提供參考;在展覽展示、創(chuàng)意研發(fā)和藝術(shù)弘揚(yáng)方面，不僅可以為展覽展示中的壁畫提供更加精美的觀賞效果，還使其在藝術(shù)設(shè)計(jì)、創(chuàng)意研發(fā)方面的素材可以更加豐富，同時(shí)使得人們對(duì)于敦煌文化更加向往;在將來(lái)的虛擬修復(fù)工作中，也可以參照此課題研究的方法，為圖像研究人員提供圖像規(guī)律參考;在展覽展示中，為觀眾呈現(xiàn)盡可能完美的畫面，展示敦煌壁畫精美的畫面和豐富的內(nèi)容，增強(qiáng)展示效果;在創(chuàng)意研發(fā)方面，創(chuàng)作素材更加豐富，更加完整。

二、敦煌石窟壁畫數(shù)字化二維圖像虛擬修復(fù)

（一）圖像修復(fù)區(qū)域的選定依據(jù)

對(duì)修復(fù)的壁畫內(nèi)容選定要考慮壁畫的內(nèi)容、年代、完整程度，以及在展覽展示和文創(chuàng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)的藝術(shù)價(jià)值與歷史價(jià)值。本次虛擬修復(fù)選定的圖像是莫高窟220窟南壁阿彌陀經(jīng)變（如圖1所示）。

對(duì)于修復(fù)區(qū)域的選擇，主要以下面三點(diǎn)為依據(jù)：

第一，選擇的修復(fù)區(qū)域應(yīng)為畫面的主體內(nèi)容;

第二，從視覺(jué)角度出發(fā)，選擇畫面破損比較嚴(yán)重的區(qū)域;

第三，基于整幅畫面構(gòu)圖的完整性向四周擴(kuò)散，選擇的不同修復(fù)類型。

（二）資料查閱與對(duì)比

1.文獻(xiàn)依據(jù)

對(duì)于將要修復(fù)的圖像，首先要確定修復(fù)壁畫的內(nèi)容。經(jīng)過(guò)對(duì)文獻(xiàn)資料的查閱，莫高窟220窟始建于初唐，中唐和宋代進(jìn)行了重修。洞窟形制呈方形，覆斗形窟頂，典型的殿堂式結(jié)構(gòu)。上世紀(jì)40年代，剝?nèi)チ吮韺颖诋嬛螅冻隽恕柏懹^十六年（642年）造窟題記”，是莫高窟已知的最早唐代有紀(jì)年的洞窟。開(kāi)窟者為“鄉(xiāng)貢明經(jīng)議郎行敦煌州學(xué)博士翟通”，字思遠(yuǎn)，敦煌旺族，在窟內(nèi)西壁佛龕下墨書題寫“翟家窟”三個(gè)字。

在莫高窟，西方凈土變壁畫有120多幅，220窟南壁的《阿彌陀經(jīng)變》是其中最具代表性的一幅。畫面展示了極樂(lè)的佛國(guó)世界，里面有七寶蓮池，池中有十八功德水，池底布滿金沙，池的四周及亭臺(tái)樓閣都是用金銀。瑪瑙、琉璃砌成，池中的蓮花大如車輪，嬌艷無(wú)比;天空中天樂(lè)不鼓自鳴，天宮伎樂(lè)會(huì)定時(shí)撒下漫天曼陀羅花，奇禽異鳥(niǎo)空中紛飛，啼鳴婉轉(zhuǎn)動(dòng)聽(tīng)。壁畫下部為一組樂(lè)舞。兩位身著裙衫的舞伎側(cè)向?qū)ξ瑁俗鑫茸藙?shì)單足立于圓形地毯上，雙臂上下舞動(dòng)彩巾，準(zhǔn)備即將極速旋轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。整幅壁畫內(nèi)容以阿彌陀為中心，觀音、大勢(shì)至菩薩侍立左右，其他菩薩、天人、化生童子、伎樂(lè)圍繞四周，構(gòu)圖上突出了人物主體，人與建筑、景物之間的間距疏密有致，布置對(duì)稱，畫面飽滿且具有很強(qiáng)的空間感。構(gòu)圖以畫面中間的阿彌陀及左右的觀音和大勢(shì)至菩薩為中心，周圍有其他菩薩、天人、化生童子、伎樂(lè)等150余人。描繪了西方極樂(lè)世界的畫面：佛祖在正中說(shuō)法，菩薩弟子圍繞，聽(tīng)佛說(shuō)法;下面有七寶蓮池，池中有八功德水，池底布滿了金沙，七寶蓮池的周圍是用金銀、瑪瑙、琉璃等砌成的亭臺(tái)樓閣;池中蓮花嬌艷，天空樂(lè)器不鼓自鳴，奇禽異鳥(niǎo)自由紛飛，啼鳴婉轉(zhuǎn);畫面最下面有樂(lè)隊(duì)和舞伎，腳踩圓毯，翩翩起舞。畫面還有華蓋、樹(shù)木、飛天，整幅畫面疏密有致，主次分明，具有很強(qiáng)的空間感。[2]

通過(guò)對(duì)莫高窟220窟南壁的阿彌陀經(jīng)變內(nèi)容的文獻(xiàn)資料查閱，分析了圖像組成元素、構(gòu)圖、主要內(nèi)容的風(fēng)格以及畫面的特征描述，使得對(duì)整體畫面有較為清晰的把握，將對(duì)于修復(fù)具有很好的指導(dǎo)意義。

2.圖像依據(jù)

圖像破損區(qū)域畫面的紋理和色彩基本損失殆盡了，修復(fù)的主要依據(jù)是圖像資料和文字資料的查閱。查找莫高窟現(xiàn)有的彌勒經(jīng)變圖像若干幅（如圖2所示），對(duì)圖像內(nèi)容進(jìn)行了分析，對(duì)同樣內(nèi)容和同時(shí)期的壁畫重點(diǎn)比對(duì)，總結(jié)出畫面構(gòu)圖和色彩特點(diǎn)，再利用修復(fù)軟件對(duì)破損的圖像進(jìn)行修復(fù)。

修復(fù)對(duì)象的細(xì)節(jié)分析，主要是針對(duì)壁畫中的線條、色彩、畫法特征的研究。對(duì)于破損的壁畫，線描的色彩和中間填充的顏料層局部脫落，但大部分還能保留局部的線描痕跡;對(duì)于壁畫的色彩，大部分為單色暈染或純色色塊，色彩種類比較有規(guī)律，部分顏料還能保持鮮艷的色彩，如石青和石綠色;有些顏色的顏料部分出現(xiàn)變色如土紅色變色為赭石或者黑色（如圖3所示）;對(duì)于壁畫中的建筑、人物形體、服飾等，有些是屬于幾何圖像的重復(fù)使用，如邊飾的菱形、長(zhǎng)方形;服飾衣紋能夠找到同時(shí)期相似圖像作為參考（如圖4所示）。

敦煌壁畫二維圖像的虛擬修復(fù)需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撘罁?jù)和圖像依據(jù)。查閱了大量的圖像資料和文獻(xiàn)資料，整理出與修復(fù)對(duì)象有關(guān)的圖像和文獻(xiàn)，對(duì)修復(fù)的內(nèi)容進(jìn)行類比，查找他們之間的關(guān)聯(lián)和共性。文獻(xiàn)資料對(duì)于圖像的構(gòu)圖和色彩有詳細(xì)的研究，能夠得出畫面破損前所繪制的壁畫的內(nèi)容和色彩。敦煌壁畫中同一時(shí)期同一內(nèi)容的壁畫眾多，壁畫風(fēng)格和內(nèi)容比較接近，因此考察其他洞窟同時(shí)期壁畫圖像，為莫高窟220窟南壁阿彌陀經(jīng)變的修復(fù)提供了圖像依據(jù)。

（三）莫高窟220窟南壁局部區(qū)域的修復(fù)

1.壁畫中線條的修復(fù)

莫高窟220窟壁畫中線條主要以“蘭葉描”為主，細(xì)長(zhǎng)柔軟，靈動(dòng)飄逸，落筆、行筆、收筆都有粗細(xì)變化。[3]因此利用計(jì)算機(jī)圖像處理軟件中的畫筆工具，修復(fù)缺失的線條，需要對(duì)畫筆工具的預(yù)設(shè)筆觸進(jìn)行選擇，硬度、邊緣輪廓、粗細(xì)進(jìn)行測(cè)試，使其與壁畫中現(xiàn)存的線條在畫法、粗細(xì)和筆觸上一致。調(diào)整參數(shù)，借助手繪板，能夠達(dá)到線條較好的修復(fù)效果，線條軌跡清晰，自然流暢。[4]

通過(guò)測(cè)試與對(duì)比，在使用干介質(zhì)筆刷kyle-hb筆刷在透明度和硬度為100%時(shí)，繪制的線描效果比較接近美術(shù)臨摹的線描（如圖5所示）。

利用選擇的筆刷類型，通過(guò)對(duì)參考圖像的對(duì)比研究，選擇了極為近似的完整圖像作為參考，用畫筆繪制人物服飾的線條，使用粗細(xì)、硬度等的設(shè)置不同的畫筆筆觸，能夠達(dá)到完整流暢的效果。然后參照人物殘存的服飾顏色色調(diào)，進(jìn)行顏色的填充，最后進(jìn)行質(zhì)感調(diào)整，使其融入到整幅畫面中（如圖6所示）。

2.壁畫中重復(fù)圖案的修復(fù)

莫高窟第220窟南壁壁畫中有大量的通過(guò)單個(gè)圖案的排列組合形成的重復(fù)圖案，它們都有著特定的規(guī)律。通過(guò)對(duì)壁畫中保存完整的重復(fù)圖案進(jìn)行提取，將其作為元素，按照特定的排列組合規(guī)律，從而推斷出缺失部分的圖案并對(duì)殘損的部分進(jìn)行修復(fù)（如圖7所示）。

3.色塊修復(fù)過(guò)程

畫面中有大面積的幾何圖案，它們的特征主要是由線條勾出輪廓，均為純色色塊。利用對(duì)殘存的圖案形狀排列形式分析，對(duì)圖案的顏色進(jìn)行提取，對(duì)殘損部分進(jìn)行圖案形狀繪制和顏色填充，對(duì)色塊的表面肌理進(jìn)行修飾，達(dá)到純色色塊的修復(fù)（如圖8所示）。

三、修復(fù)成果對(duì)比

利用修復(fù)軟件的工具，對(duì)莫高窟220南壁的局部壁畫進(jìn)行了虛擬修復(fù)，分別選取了人物形體、圖案、色彩等不同形式的破損內(nèi)容，參考查閱的資料，運(yùn)用不同的修復(fù)工具和方法進(jìn)行了修復(fù)，修復(fù)成果對(duì)比如圖9所示。

四、成果的應(yīng)用與展望

隨著人民大眾精神文明的日益提高，對(duì)文化產(chǎn)品的需求也日益增加，這樣就推動(dòng)了文化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其針對(duì)博物館和文化遺產(chǎn)等，國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)政策，支持和鼓勵(lì)文博單位深度挖掘文化內(nèi)涵，讓文物和文化遺產(chǎn)“活起來(lái)”。敦煌研究院利用多年來(lái)形成的數(shù)字資源，通過(guò)深度挖掘內(nèi)涵，創(chuàng)意設(shè)計(jì)，結(jié)合大眾生活美學(xué)，開(kāi)發(fā)了一系列文化創(chuàng)意衍生品，讓敦煌石窟藝術(shù)走進(jìn)了普通生活中。但由于敦煌石窟文物是經(jīng)歷了千年的歷史變遷，存在各種的病害和損壞，有些壁畫素材雖然內(nèi)容豐富，構(gòu)圖精美，但是破損比較嚴(yán)重，不適用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。因此，對(duì)這些破損的壁畫進(jìn)行虛擬修復(fù)后的素材用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，讓完整的一面呈現(xiàn)出來(lái)，增強(qiáng)了產(chǎn)品美感和視覺(jué)效果。

文物是不可再生資源，隨著時(shí)間的流逝，終將消亡，但是文物數(shù)字化將通過(guò)科技手段將文物信息永久的保存，永續(xù)利用。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，敦煌壁畫二維圖像虛擬修復(fù)將對(duì)更多的破損壁畫進(jìn)行修復(fù)，通過(guò)不斷的探索形成一套完整的、可行的虛擬修復(fù)流程，為文物數(shù)字化展覽展示、文化產(chǎn)業(yè)發(fā)展等提供更加豐富的素材和內(nèi)容。

★基金項(xiàng)目：課題名稱：《敦煌壁畫二維圖像虛擬修復(fù)》，課題編號(hào)：2017—KJ—YB—13。