云南白沙壁畫修復的數字化方法研究

齊云飛 云南藝術學院

白沙壁畫集漢族、藏族、白族以及納西族繪畫藝術為一體，形成了獨特的藝術風格。然而，隨著歲月變遷及外部環境的侵害，白沙壁畫失去了昔日的光彩，褪色、脫落等問題日益嚴重，對白沙壁畫的修復和保護已迫在眉睫。白沙壁畫面積大且歷經百年極易損壞，所以傳統的物理保護措施及人工修復很難滿足修復需求，且實體修復耗費大、難度高，可行性極低。相較于人工修復而言，數字化修復更方便且能有效避免壁畫實體的二次損壞，所以利用好數字化修復手段，對于白沙壁畫的保護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值

（一）云南白沙壁畫產生的歷史背景

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

在此歷史背景之下，土司木氏大肆修建寺廟，并于殿內繪制了很多壁畫，云南白沙壁畫應運而生。白沙壁畫在畫面表現上，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。

（二）云南白沙壁畫的文化價值

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。這些繪飾體現了納西族多元文化融合的特點，且這一特點在多幅壁畫中皆有體現。

云南白沙壁畫的創作貫穿了木氏統治的三百多年，見證了納西族古代歷史上最繁榮的一段時期。壁畫中所繪內容皆為明清時期云南麗江地區政治、經濟、文化、信仰以及習俗的真實寫照，是當時人們社會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，是少數民族文化和漢族文化融合的結晶，它獨特的表現內容和自成一派的繪畫技法，不僅呈現了納西族文化多元包容的特點，也為當前研究古代少數民族文化帶來了不可估量的價值。

二、云南白沙壁畫的發展現狀及現存危機

（一）云南白沙壁畫的發展現狀

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。

琉璃殿內的壁畫為早期的壁畫風格，線條粗獷、構圖對稱且帶有明顯的東巴文化特點。然而歲月變遷，墻壁受煙熏和風化的影響，壁畫內容有大塊脫落，現今已完全無法看出昔日琉璃殿內壁畫之盛況，加之民眾無保護意識，在殿內下臺墻壁上刷了白漆，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，大寶積宮內的明代壁畫是現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圖》最具代表性，畫中共繪制了167尊形態各異的佛道神，是全殿繪制人物最多的一幅壁畫，畫面中人物彼此獨立又緊密相連，整個畫面既展現了中原裝飾壁畫的特色，又保留了麗江獨有的地域特色。［2］

大定閣內的壁畫為后期的壁畫風格，壁畫內容以藏傳佛教文化居多，注重色彩對比，技法上也有明顯的藏畫風格。大定閣內兩面墻上的壁畫現已被損毀，其余壁畫皆有不同程度的脫落或裂縫。

大覺宮內的壁畫繪制于明朝萬歷年間，所繪內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。大覺宮內的壁畫脫落較為嚴重且已有三面被毀壞殆盡。

（二）云南白沙壁畫現存危機

云南白沙壁畫獨特的藝術風格彰顯了我國各民族藝術的交融。然而，隨著歲月變遷，白沙壁畫正在面臨著消逝的危機。

1.現代化社會的沖擊

文化是時代的產物，文化更迭猶如日夜流轉，信息化、智能化的到來沖擊著優秀的傳統文化，白沙壁畫便是其中之一。

隨著社會經濟的發展，人們生活水平的提高，服務業、旅游業逐漸發展壯大，旅游業的發展讓許多優秀的傳統文化被人熟知，其中麗江的大研鎮和束河古鎮就是典型代表，而與大研鎮和束河古鎮相比，白沙鎮位置過于偏僻，加之人們對壁畫不感興趣，白沙壁畫和白沙鎮一樣漸漸被人遺忘，而它所講述的那段文明也逐漸被時光所掩埋。

2.白沙壁畫的病害

白沙壁畫和大多數壁畫一樣，受自然環境影響有風化、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。面對白沙壁畫的損毀，當地政府多次對壁畫進行緊急性修復，然而在傳統的人工修復過程中，由于技術和材料方面的缺陷，給白沙壁畫帶來了很大的隱患。

3.大眾保護意識薄弱

結合近些年關于白沙壁畫的文獻和資料，不難發現當前對于白沙壁畫的研究多停留于藝術特征和文化價值方面，針對白沙壁畫的保護和修復的研究寥寥無幾，這些都足以證明人們對于白沙壁畫的保護意識是比較薄弱的。

4.修復人才稀缺

在傳統的壁畫修復方法中，臨摹是最為實在和有效的一種方法，然而由于壁畫面積較大，臨摹通常會耗費大量的人力、物力、財力以及時間，結合當下的現實情況分析，臨摹修復白沙壁畫的可行性極低。首先，國內對于壁畫修復的研究者較少；其次，國內諸多學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，而對于其他規模較小的地域性壁畫則關注較少；再者，壁畫的保護和修復僅限于專業人士知曉，民眾保護意識和參與意識不強。

現今的白沙壁畫正面臨諸多危機，傳統修復技術的諸多弊病也正在顯露，對于白沙壁畫的修復已不能局限于過往的模式，探索新的、便捷高效的修復技術是保護白沙壁畫的關鍵。

三、云南白沙壁畫數字化修復的優勢及必要性

現階段，我國的科技水平已可以輕松完成圖像采集及處理工作，且這類技術也已在敦煌壁畫中實際應用過，事實證明，傳統修復技術無法解決的事情，數字化技術可以為我們帶來希望。

（一）白沙壁畫數字化修復的優勢

相較于傳統修復技術，數字化技術有更大的優勢。其一，節約成本。臨摹是最常見的壁畫修復技術，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，數字化技術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，隨著時間的流逝，壁畫總會或多或少出現損毀，我們所做的只能是減少損毀，相較于傳統的修復技術而言，數字化技術修復更為穩妥，能最大限度地減少損壞。其三，發掘白沙壁畫的文化價值。白沙壁畫有其獨特的地域性色彩，利用數字化技術修復白沙壁畫的同時，可以進行數字化存儲和傳播，有利于進一步挖掘白沙壁畫深層次的文化價值。

（二）白沙壁畫數字化修復的必要性

數字化修復技術有利于打破時間和空間的限制，永久留存白沙壁畫。數字化修復通常需要借助圖像處理軟件對壁畫進行處理，采集其中的破損信息并針對破損區域加工處理進而完成修復，在修復過程中壁畫原作和修復過程皆可保留。［3］此外，數字化修復技術亦可以為壁畫本體的物理修復提供科學依據和測試環境，使修復過程中的風險降至最低，從而延長壁畫的留存期限。

數字化修復技術有助于白沙壁畫的廣泛傳播。在利用數字化技術修復壁畫內容的過程中，需要采集圖像的信息，根據采集到的信息進一步加工處理，從而建立完整的壁畫數據檔案，實現壁畫的虛擬展示。［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，使更多人關注白沙壁畫。

四、云南白沙壁畫數字化修復的技術與方法

（一）數字化修復技術與算法

根據修復技術可將壁畫修復方法分為數字化人工修復和數字化自動修復。數字化人工修復在本質上看來依舊是人工修復，與傳統修復方法的不同之處在于，數字化人工修復所用工具為圖像處理軟件，而傳統修復方法所用工具則為常見的繪畫工具。［4］數字化自動修復則是指預先對壁畫的破損區域進行標記，標記后利用相應的計算機算法對已知區域仿制，進而完成損毀區域的自動修復，這一修復方法在當前壁畫修復領域已較為常見。［4］

隨著數字化自動修復的普及，圖像修復算法也越來越多樣，如基于紋理合成的圖像修復算法、基于稀疏表示的圖像修復算法等，這些算法在當前壁畫修復中已經有所應用。事實證明，這些算法的確可有效地修復壁畫中小面積的脫落、褪色、裂縫等問題，然而，對于壁畫的大面積損毀則無實際作用。

白沙壁畫當前僅余琉璃殿、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，所以對于白沙壁畫的修復僅用數字化自動修復技術是無法完成的，需要結合數字化人工修復和自動修復兩者的優勢，探尋更為合理且高效的數字化修復方法。

（二）白沙壁畫數字化修復的方法與步驟

1.白沙壁畫的損毀類型分析

白沙壁畫的損毀程度較為嚴重，多處大面積的脫落造成壁畫內容和結構的缺失，同時部分壁畫存在火熏現象，畫面內容模糊不清。根據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、內容損毀和結構損毀。

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

內容損毀指壁畫損毀面積過大，畫面內容大量缺失且已無法根據剩余已知信息對壁畫進行修復。［6］這類損毀的修復需要結合大量的文獻資料分析、考證、推測后進行，是最為嚴重的一類損毀。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。

結構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致的造型信息受損，結構損毀可根據畫面中的已知信息進行推測，從而較好地復原壁畫。

2.白沙壁畫的數字化修復方法

結合白沙壁畫的畫面損毀情況，單純依靠數字化人工修復或數字化自動修復難以滿足修復的需求，因此白沙壁畫的修復方法包含：數字化人工修復和數字化自動修復。

數字化自動修復主要用于人工標記畫面損壞區域和結構引導，此過程通常選用Photoshop 等圖像處理軟件進行；待損壞區域和結構引導的標記完成后，利用基于圖像塊和稀疏表示的模型對標記樣本進行線性組合，進而最終實現白沙壁畫圖像的修復。這種人機結合的修復方法，既提高了修復的精確性，又提升了修復的效率。

3.白沙壁畫的數字化修復步驟

根據白沙壁畫的具體修復方法，將修復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損壞區域進行研究和統計，利用圖像處理軟件另建圖層進行分類和初步標記。

步驟二：判斷壁畫損壞區域是否為內容或結構損壞，如果是則進行第三步；如果不是則直接進行計算機自動修復。

步驟三：判斷壁畫損壞區域的缺失部分能否根據畫面自身的已知信息直接進行人工修復。如果能則進行數字化人工修復并補充完整；如果不能則需要對有關的文獻、文物、繪畫等資料進行考證，進而完成數字化人工修復。

步驟四：利用數字化自動修復技術對待修復區域進行計算機自動修復，直至修復完成為止。

在所有內容修復完成之后，可對修復后的效果進行優化和調整，同時將修復的過程和結果記錄保存，構建壁畫修復檔案。

五、結束語

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，修復白沙壁畫不僅是文物的留存，更是對一段歷史文明的留存。數字化修復技術是壁畫修復領域的新興技術，結合白沙壁畫的實際情況探索切實可行的操作手段和方法，有利于白沙壁畫的長久留存，對于延續納西族文明、傳播多民族文化知識有著極其重要的意義。