古壁畫數字化修復方法研究

摘要：中國古代壁畫有著輝煌的歷史，質樸古拙的遠古巖畫，以及從漢魏到元明清時期不斷出現的墓室壁畫、石窟壁畫和廟堂壁畫等，都是其重要的組成部分。歷經歲月變遷，古代壁畫正面臨著各種病害的侵蝕，保護和修復工作迫在眉睫。現有的物理保護措施以及古壁畫手工修復效率相對較低，而古壁畫的數字化修復則是近年來古壁畫保護的熱門方向并逐漸成為重要技術手段。本文對古壁畫的現狀進行分析，從而探究古壁畫的數字化修復方法，同時加入自己的研究成果，希望能夠對中國文化遺產的保護與傳承工作提供一定的幫助。

關鍵詞：古壁畫;數字化修復;方法研究

古壁畫是中國深厚悠久的古代文明的重要體現，其形象地綜合了各地的社會風貌、宗教發展、歷史傳說以及風土人情，具有重要的藝術和歷史考古價值。然而，歷經數千年的歲月變遷，由于外部環境因素的侵害和干擾，古壁畫受到了程度不一的損害，主要表現在褪色、脫落、裂縫、灰塵和霉變等方面。現有的物理保護措施以及古壁畫手工修復效率相對較低，甚至還出現增加了古壁畫承受負擔的情況，且實體修復耗費大、難度高。而數字化修復不僅可以實現對古壁畫的虛擬展示等工作，還可以為古壁畫實體的物理修復過程提供充足的科學依據和測試環境，將文物修復工作的危險性和風險度降至最低。因此，如何利用好數字化修復手段，是如今古壁畫文物保護的一個重要課題，因為其不僅可以使這些歷經滄桑的精美藝術永存于時間長河之中，還有助于對古壁畫內容進行藝術與社會歷史領域的深入研究。

一、古壁畫修復的重要性

近年來，各級政府和相關部門加強了對重點文物單位的壁畫保護、修復工作，并取得了重大進展，但對散落在區域內大量具有歷史和藝術價值的古壁畫保護工作還有待進一步的提升。從實際情況來看，由于自然風化及人力不可抗力等自然災害威脅，部分古壁畫已經變得非常脆弱。古壁畫一旦損傷便會丟失大量的顏色和結構信息，加之其保護和修復難度較其他文化遺產要來得大，所以相關工作迫在眉睫。而近年來的工作實踐充分證明，數字化保護與修復工作能將古壁畫信息永久進行保存，且能夠無限量復制，通過高品質的圖片、精準的比例記錄，建立原始、完整的壁畫數據檔案實現古壁畫的虛擬展示，是能夠讓后人欣賞古壁畫的可行方式。利用電腦等科技手段對古壁畫進行虛擬修復，還原破損壁畫的本來面貌，為壁畫的物理保護提供充足的科學依據和測試環境，通過對壁畫病害過程進行虛擬演變，可以將傳統保護工作的危險性降至最低。且隨著古壁畫數字化修復與保護技術的持續提升，古壁畫損壞原因識別與修復的準確性等問題也得將到逐步解決，大大減少因外界環境因素侵害而對古壁畫造成的不可逆傷害，使得這一重要的文化遺產能夠得到良好的保存與流傳。

二、古壁畫修復現狀

從國內一些古壁畫的實際情況來看，它們正遭受著酥堿、起甲、空鼓、脫落、粉化、褪色、變色等多種病害的威脅，前些年有關部門和個人雖然采取了一些急救性的搶修措施，但由于資金和技術等原因，未能從根本上消除隱患。而早年影像記錄的技術手段尚未成熟，很多資料無法得以保存，導致出現數據缺失的情況，而且傳統的壁畫保護、修復工作都是不可逆的操作，存在一定的風險性，所以數字化修復手段的出現，能夠很好地解決數據資源流失的問題，為日后的壁畫修復提供充足的資源理論依據，有效減少外界因素對古壁畫存留環境的侵害，大幅度降低修復工作的風險性，減少對古壁畫的損耗，促進對文化遺產的有效保護。

三、數字化修復方法研究

在此以敦煌壁畫修復為例，細究古壁畫的數字化修復工作。

（一）方法

為進一步保護古壁畫藝術，必須要結合先進的科學技術手段對古壁畫進行1：1的復刻，同時考古界開展相關研究，也需要進行臨摹，這樣才能讓人們更加了解先輩在物質匱乏的年代，是如何運用自身的智慧為后世留下民族瑰寶的，從而實現考古價值最大化。敦煌研究院采用的修復性臨摹方法，主要分為五道工序，即拍照，幻燈片放大（與原壁相同），參照原壁畫進行修改、描線，再把畫稿印描在宣紙上，然后面對原壁上色。在此過程中，臨摹是主要的工作，通常修復幾個平方米的壁畫需要的時間就要以年為單位。描圖著色也涉及到了多個行業技術的綜合應用，工程量極大，一旦出錯，很難更改。所以數字化修復方法的出現，使得傳統的臨摹手段和技術上升到一個新的層面，很大程度上減少了傳統臨摹手法帶來的局限、困難和風險。我們可從古壁畫的構圖、色彩、形狀和風格等方面提出數字化修復的理論，結合當下最先進的成像手法，搭載計算機運行系統進行數據的處理和采集，形成顏色校正和圖像處理功能。并在此基礎上，提取壁畫的經典風格，完成數據收集，以便后續工作的開展。

（二）研究

1.數字化修復系統。建立古壁畫文物修復系統，進行資源整合，實現對古壁畫的虛擬呈現。傳統的古壁畫修復算法，由于沒有將相應的手工線描圖作為修復時的結構指導，所以在修復一些破損較為嚴重的古壁畫時，常常會出現結構紋理都不連續的錯誤填充現象。而現代數字化修復技術，則采用準確的邊緣提取算法對古壁畫進行預處理，能夠有效解決傳統修復手段帶來的不精準化問題。而在預處理和替換的基礎上，采用成熟的矢量化技術和插值算法，能夠準確細致地表達出原壁畫的風格形象。同時，根據中國畫特有的暈染風格和運筆軌跡，我們提出了基于骨架的筆刷模型。骨架定義好之后選取適當的散點屬性，最終完成著色。所有的古壁畫通過修復系統的高度解析掃描成像，最終放在一個虛擬的空間內，使其完美地呈現出來，人們可以從不同的角度欣賞古壁畫的美，宛如身臨其境。

2.數字化輔助系統。建立數字化輔助系統可以更加直觀地查看古壁畫的各種信息，有效促進各類資源的多元化整合與利用。在該系統中，不僅可以查看某一幅壁畫自身的基本信息，包括早期病害資料、修復情況、數據理論等，也能了解到壁畫環境的基本概況，支持多種條件下對修復信息的查詢，觀看虛擬復原效果，還能夠進行變褪色、灰塵吸附等色彩演變的模擬。使用時，可以先獲取文物照片信息，記錄拍攝的環境條件與攝影參數，建立數字化三維模型，分析古壁畫存留環境的詳細分析報告，便于后續的研究與復刻。數字化輔助系統可以幫助修復師全面掌握古壁畫的基礎信息，獲取修復需要的材料，提高工作效率。

四、結論

壁畫是人們最早的繪畫形式，以高度寫實的技法映照社會生活。隨著歷史的發展，古代壁畫作為傳統文化的重要載體，逐漸成為先人留給我們的寶貴財富。經受過歲月的洗滌，古壁畫這類優質的人類瑰寶，可能會因為外界各種因素造成質變，影響古代文明的延續、傳播與交流，因此我們要根據現階段古壁畫修復的基本情況，提出更切合實際的操作手段和方向，使古壁畫藝術能夠長久地留存下去，讓人們感受到先輩的智慧結晶，以及中國傳統文化帶來的震撼，積極促進文化遺產保護與傳承工作的開展。進行數字化修復，意在利用當下先進的科學技術手段，在不破壞古壁畫原生狀態的情況下，實現對其的完美呈現，這對傳播古壁畫知識、增強古壁畫保護觀念有著重要作用，具有意義非凡的應用前景，從而促進文化遺產保護事業的可持續發展。

參考文獻：

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3.王園園，陳睿.古壁畫數字化修復方法研究[J].西部皮革， 2019，41（17）：130.

作者簡介：

王麗梅，1972年10月生，職稱：中級，學歷：大學本科，研究方向：文博方向，單位：通遼市博物館