山西高平开化寺壁画的数字修复设计研究

刘晓龙

摘要：开化寺壁画是目前现存面积最大保存较为完整的宋代寺观壁画，但是由于时间因素和自然破坏等因素，壁画存在很大程度的缺损和破坏。文章首先阐述了数字修复的概念和优势，然后结合数字修复阐述开化寺壁画的修复与保护的意义，最后提出开化寺壁画的数字修复设计思路。以期为壁画修复提供一定的借鉴。

关键词：开化寺壁画 ;数字修复;设计思路

中图分类号：TP391.41 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2021）04-0149-02

虽然我国已经对开化寺壁画的损坏情况进行了有效地治理和控制，但已经形成的破坏对于开化寺壁画的影响是无法消除的，大自然的破坏力量是人类无法抗衡的。在壁画修复方面应该尽可能的对现存壁画进行详实的数字信息记录，建立起科学、系统的壁画信息数据库，力求做到在不破坏原壁画的基础上进行科学研究和教学工作，并且为壁画的复原修复工作奠定坚实的基础。数字技术不但能够弥补物理修复技术的盲区，对于未来文物研究工作向更加成熟化方向的发展也具有重要的作用和意义。本文将以山西高平开化寺壁画作为研究对象，提出数字修复设计的思路（如图1），以期为开化寺壁画之后的数字修复保护和修复实践提供一定的帮助。

1 数字修复概述

数字修复从广义上说是利用数字手段对已损的或者急需保护的对象进行虚拟的保护和研究。一般数字修复会对修复对象的二次破坏降到最低。数字修复从狭义上说是指修复过程以数字技术为媒介，遵循文物修复的最小干预原则，结合历史资料分析被修复对象的现状，通过数据分析进行数字修复。数字修复相对于传统修复而言，对文物的二次损坏较小，是文化遗产保护与研究的新手段。

2 山西高平开化寺壁画数字修复设计意义

随着科学数字技术水平的发展，传统的修复保护方式已经不能完全满足壁画保护与修复的步伐，通过数字修复手段可以进行壁画遗产的数字信息存档，并建立优化的修复数据库，解决修复保护研究与传统壁画传承中的问题。而且通过数字修复的技术手段可以进行修复规模的复制，在不破坏文化遗产的基础上传递原有文化信息，是实现文化遗产得以长久保存和价值弘扬的重要手段。利用数字技术对开化寺壁画进行保护、展示和传播，也是当代的重要任务。

首先，在开化寺壁画修复实践过程中，可以利用数字修复手段弥补物理修复技术的盲区，不会对开化寺壁画造成二次破坏;其次，通过数字修复手段可以对开化寺壁画图像已有的数字采集数据内容进行数字化处理和分析。此外，数字修复也对人工智能修复技术提出了更高的要求，推动数字修复更深层次的发展。针对山西地区现存的古代壁画保护工作，需要展开文献收集，其中包括采集相关资料、测量与摄影工作、临摹资料等工作。通过数字修复设计手段可以使开化寺壁画得以更好地保存，结合历史资料和数据修复手段建立线描与色彩数据库，为后期的修复保护提供一定地帮助。同时也可以通过此方法使得中国传统壁画文化能够更好地保护与传承，让更多的人了解中国传统寺观壁画文化。尽可能将现有壁画资料进行数字化资料信息的整理记录，建立起科学、系统的历史文物信息数据库，在不破坏文物的基础上进行科学研究和教学工作，并且为开化寺壁画的复原工作奠定坚实的基础。

3山西高平开化寺壁画的数字修复设计思路

3.1线描数字修复设计

通过前期壁画的扫描数据，利用procreat手绘应用软件工具，对线描进行数字线描修复，用于后期修复实践过程中的数据对比。数字线描稿在修复中可以不断调整修改，随着历史资料的核对印证，线描数字库中的数据会及时修改更新，提升线描数据库的准确性和合理性。

第一阶段是大体修复： 利用前期开化寺高清扫描图进行缺失部分的复原修复。包括扫描过程中部分错位、重影的处理等。在遵循“六法”理论的基础上，将前期开化寺壁画数字扫描高清图像数据作为传承历史的“画稿”。通过数字化修复手段体现“模”在规范、程式等绘画内容、比例、位置等方面的规定。在數字化线描修复过程中对扫描高清图中出现重影、错位、拼接不当的部位进行线描数据修改调整，确保绘画内容、比例和位置更符合开化寺壁画的主题内容。“写”在数字化修复过程中实际是根据“画稿”进行壁画的创写，在原壁画中由于氧化脱落的部分较多，很多地方处于空白残缺的状态，除了比照历史资料进行线描数字化修复补全，还要进行符合历史的创写修复。

第二阶段是细节印证：尽管大体修复在一定程度上进行调整以适应数字线描的基本面貌，但是头饰、服饰、装饰等细节还需查阅大量历史资料。

第三阶段是数据更新：在修复实践过程中对于新发现的问题，及时在线描数据库中修改调整，确保数据的准确合理。

在以上三个阶段中有各种假设情况：在数字线稿修复过程中，存在一个系统区间阈值，这个阈值的大小反映的就是数字修复难度的大小;当数字修复处于第二阶段，在有效阀值区间内，则整个数字线稿修复的难度为最大值，需要结合定性的历史资料进行修复补全;当第三阶段的阈值逐渐变小，则属于修改调整，难度层次逐渐变小。

最后将图层进行透明度、合并图层等操作。利用Procreate手绘软件进行辅助绘画修复，所有修复完成的数字线稿都可以导出为Procreate、PSD、PDF、JPEG、PNG、TIFF等格式，用于后期壁画修复线稿保存于数字库中，在修复过程中发现有部分错误，可以继续使用Procreate处理图像进行修改处理（如图1）。在壁画线描修复实践分析中发现有部分错误可以继续使用procreate处理图像进行即时修改处理，再上传至线稿修复数字库中。

3.2 色彩数字修复设计

根据开化寺壁画色彩对开化寺壁画中的宗教人物服饰、世俗人物服饰、头饰色彩修复、壁画配景、配饰色彩修复等进行分类分区域处理。理性分析还原开化寺壁画绘制中的色彩构成，制作开化寺壁画色卡。利用Adobe Color针对壁画不同区域进行处理，提取相应的数字色卡（如图2），利用Colorimpact进行色彩情景提取色彩构成（如图3），并对壁画中色彩出现频率进行量化分析，作为色彩修复的数据支撑和比对参考系统。

在开化寺壁画复原修复实践过程中，部分色彩残缺严重，需要在实践修复过程中对缺失部分进行造型复原并赋色。由于矿物质颜色的多样性以及每个人对于色彩的感知能力不一致，会导致在修复保护壁画应用领域的差异，壁画色彩数字化提取需要对色彩数据进行多维度的数据集合组建。通过对壁画区域中不同色系利用Adobe Color进行色彩情景提取色彩构成，确定某一区域的主要色彩倾向。如表1对青绿色系、红色系和白色系进行分类，提取色相数据分布以及取得数值，最后通过Photoshop提取相应区域的数字色卡，作为修复实践的色彩参考比对（如图4）。

通过前期壁画修复实践中色彩序列与色彩数据的建立，结合数字色彩序列和矿物质色彩的特性进行调色与修复实践。修复实践中根据色彩取样具体可以分为青、赤、白三类。在色彩的搭配原则上也是间色依赖于正色，间色始终归于正色的系统之中，从而相互作用形成丰富而复杂的色彩系统。通过实践对数字提取的色彩数据进行验证和对比，从历史的角度选择最符合开化寺壁画绘画语言的色彩进行实践修复（如图5）。

4 结语

综上所述本研究通过利用数字软件分析开化寺壁画的数字线描修复和数字色彩修复。分别借助于开化寺壁画高清扫描数据图和手绘软件，对开化寺壁画中缺损的线描以数字形式进行修复，并以数字形式保存，用于后期的研究和保护工作。今后还会在后期的研究中，尝试将本文提出的设计思路应用在实践中，并结合实验设计结果对评价指标和研究方法进行不断调整和完善。