敦煌壁畫二維圖像虛擬修復

丁曉宏 吳健 俞天秀 羅毓顥

摘要：為盤活海量的數字資源，深度挖掘敦煌石窟藝術內涵及數字資源的藝術價值，提升敦煌藝術展覽的展示效果，在覽展示以及文化衍生品的開發中，體現敦煌壁畫藝術的精美。方法通過對目標修復的壁畫圖像資料和文字資料的查閱，利用計算機圖像處理技術，在壁畫數字圖像上進行虛擬修復。針對莫高窟220窟南壁阿彌陀經變，分別選取了人物形體、圖案、色彩等不同形式的7處破損內容，參考查閱的資料，運用不同的修復工具和方法進行了修復，修復成果為敦煌藝術的弘揚和文化產業發展提供豐富而有力的數據支持。

關鍵詞：敦煌壁畫;220窟南壁;二維圖像;虛擬修復

中圖分類號：P234 文獻標識碼：A 文章編號：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的意義

敦煌研究院從上世紀九十年代就開始通過與國內外科研機構合作，采取各種手段來保護莫高窟壁畫，然而也只能對壁畫“延年益壽”，達不到永久保存的目的。因此，敦煌研究院探索使用計算機和圖像處理技術對莫高窟壁畫進行數字化保護。通過壁畫數字化形成的檔案可以永久保存，永續利用。[1]虛擬修復可以使數字化成果更好的在展示、創意和弘揚等方面被有效的利用，為敦煌文化弘揚、文化產業開發和緩解旅游開放提供數據支持。通過對圖像虛擬修復方法的研究，總結出圖像修復的規律，為將來的圖像虛擬修復提供參考，形成一套規范的數字化虛擬復原流程，為以后的壁畫虛擬修復工作提供一個可操作性的方案。修復之后的圖像可以作為藝術設計、展覽展示、文創產品研發的素材，也可以為保護、研究提供圖像參考。

通過對敦煌壁畫的內容圖像的調查，形成專題性的圖像規律，為考古和保護研究提供學術參考;色彩的對比研究對美術研究提供參考;在展覽展示、創意研發和藝術弘揚方面，不僅可以為展覽展示中的壁畫提供更加精美的觀賞效果，還使其在藝術設計、創意研發方面的素材可以更加豐富，同時使得人們對于敦煌文化更加向往;在將來的虛擬修復工作中，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律參考;在展覽展示中，為觀眾呈現盡可能完美的畫面，展示敦煌壁畫精美的畫面和豐富的內容，增強展示效果;在創意研發方面，創作素材更加豐富，更加完整。

二、敦煌石窟壁畫數字化二維圖像虛擬修復

（一）圖像修復區域的選定依據

對修復的壁畫內容選定要考慮壁畫的內容、年代、完整程度，以及在展覽展示和文創產品開發時的藝術價值與歷史價值。本次虛擬修復選定的圖像是莫高窟220窟南壁阿彌陀經變（如圖1所示）。

對于修復區域的選擇，主要以下面三點為依據：

第一，選擇的修復區域應為畫面的主體內容;

第二，從視覺角度出發，選擇畫面破損比較嚴重的區域;

第三，基于整幅畫面構圖的完整性向四周擴散，選擇的不同修復類型。

（二）資料查閱與對比

1.文獻依據

對于將要修復的圖像，首先要確定修復壁畫的內容。經過對文獻資料的查閱，莫高窟220窟始建于初唐，中唐和宋代進行了重修。洞窟形制呈方形，覆斗形窟頂，典型的殿堂式結構。上世紀40年代，剝去了表層壁畫之后，露出了“貞觀十六年（642年）造窟題記”，是莫高窟已知的最早唐代有紀年的洞窟。開窟者為“鄉貢明經議郎行敦煌州學博士翟通”，字思遠，敦煌旺族，在窟內西壁佛龕下墨書題寫“翟家窟”三個字。

在莫高窟，西方凈土變壁畫有120多幅，220窟南壁的《阿彌陀經變》是其中最具代表性的一幅。畫面展示了極樂的佛國世界，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，嬌艷無比;天空中天樂不鼓自鳴，天宮伎樂會定時撒下漫天曼陀羅花，奇禽異鳥空中紛飛，啼鳴婉轉動聽。壁畫下部為一組樂舞。兩位身著裙衫的舞伎側向對舞，二人做吸腿姿勢單足立于圓形地毯上，雙臂上下舞動彩巾，準備即將極速旋轉動起來。整幅壁畫內容以阿彌陀為中心，觀音、大勢至菩薩侍立左右，其他菩薩、天人、化生童子、伎樂圍繞四周，構圖上突出了人物主體，人與建筑、景物之間的間距疏密有致，布置對稱，畫面飽滿且具有很強的空間感。構圖以畫面中間的阿彌陀及左右的觀音和大勢至菩薩為中心，周圍有其他菩薩、天人、化生童子、伎樂等150余人。描繪了西方極樂世界的畫面：佛祖在正中說法，菩薩弟子圍繞，聽佛說法;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、琉璃等砌成的亭臺樓閣;池中蓮花嬌艷，天空樂器不鼓自鳴，奇禽異鳥自由紛飛，啼鳴婉轉;畫面最下面有樂隊和舞伎，腳踩圓毯，翩翩起舞。畫面還有華蓋、樹木、飛天，整幅畫面疏密有致，主次分明，具有很強的空間感。[2]

通過對莫高窟220窟南壁的阿彌陀經變內容的文獻資料查閱，分析了圖像組成元素、構圖、主要內容的風格以及畫面的特征描述，使得對整體畫面有較為清晰的把握，將對于修復具有很好的指導意義。

2.圖像依據

圖像破損區域畫面的紋理和色彩基本損失殆盡了，修復的主要依據是圖像資料和文字資料的查閱。查找莫高窟現有的彌勒經變圖像若干幅（如圖2所示），對圖像內容進行了分析，對同樣內容和同時期的壁畫重點比對，總結出畫面構圖和色彩特點，再利用修復軟件對破損的圖像進行修復。

修復對象的細節分析，主要是針對壁畫中的線條、色彩、畫法特征的研究。對于破損的壁畫，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變色如土紅色變色為赭石或者黑色（如圖3所示）;對于壁畫中的建筑、人物形體、服飾等，有些是屬于幾何圖像的重復使用，如邊飾的菱形、長方形;服飾衣紋能夠找到同時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需要嚴謹的理論依據和圖像依據。查閱了大量的圖像資料和文獻資料，整理出與修復對象有關的圖像和文獻，對修復的內容進行類比，查找他們之間的關聯和共性。文獻資料對于圖像的構圖和色彩有詳細的研究，能夠得出畫面破損前所繪制的壁畫的內容和色彩。敦煌壁畫中同一時期同一內容的壁畫眾多，壁畫風格和內容比較接近，因此考察其他洞窟同時期壁畫圖像，為莫高窟220窟南壁阿彌陀經變的修復提供了圖像依據。

（三）莫高窟220窟南壁局部區域的修復

1.壁畫中線條的修復

莫高窟220窟壁畫中線條主要以“蘭葉描”為主，細長柔軟，靈動飄逸，落筆、行筆、收筆都有粗細變化。[3]因此利用計算機圖像處理軟件中的畫筆工具，修復缺失的線條，需要對畫筆工具的預設筆觸進行選擇，硬度、邊緣輪廓、粗細進行測試，使其與壁畫中現存的線條在畫法、粗細和筆觸上一致。調整參數，借助手繪板，能夠達到線條較好的修復效果，線條軌跡清晰，自然流暢。[4]

通過測試與對比，在使用干介質筆刷kyle-hb筆刷在透明度和硬度為100%時，繪制的線描效果比較接近美術臨摹的線描（如圖5所示）。

利用選擇的筆刷類型，通過對參考圖像的對比研究，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、硬度等的設置不同的畫筆筆觸，能夠達到完整流暢的效果。然后參照人物殘存的服飾顏色色調，進行顏色的填充，最后進行質感調整，使其融入到整幅畫面中（如圖6所示）。

2.壁畫中重復圖案的修復

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

3.色塊修復過程

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。利用對殘存的圖案形狀排列形式分析，對圖案的顏色進行提取，對殘損部分進行圖案形狀繪制和顏色填充，對色塊的表面肌理進行修飾，達到純色色塊的修復（如圖8所示）。

三、修復成果對比

利用修復軟件的工具，對莫高窟220南壁的局部壁畫進行了虛擬修復，分別選取了人物形體、圖案、色彩等不同形式的破損內容，參考查閱的資料，運用不同的修復工具和方法進行了修復，修復成果對比如圖9所示。

四、成果的應用與展望

隨著人民大眾精神文明的日益提高，對文化產品的需求也日益增加，這樣就推動了文化產業的發展，尤其針對博物館和文化遺產等，國家出臺了相關政策，支持和鼓勵文博單位深度挖掘文化內涵，讓文物和文化遺產“活起來”。敦煌研究院利用多年來形成的數字資源，通過深度挖掘內涵，創意設計，結合大眾生活美學，開發了一系列文化創意衍生品，讓敦煌石窟藝術走進了普通生活中。但由于敦煌石窟文物是經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容豐富，構圖精美，但是破損比較嚴重，不適用于產品開發。因此，對這些破損的壁畫進行虛擬修復后的素材用于產品開發，讓完整的一面呈現出來，增強了產品美感和視覺效果。

文物是不可再生資源，隨著時間的流逝，終將消亡，但是文物數字化將通過科技手段將文物信息永久的保存，永續利用。隨著數字化技術的發展，敦煌壁畫二維圖像虛擬修復將對更多的破損壁畫進行修復，通過不斷的探索形成一套完整的、可行的虛擬修復流程，為文物數字化展覽展示、文化產業發展等提供更加豐富的素材和內容。

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