宋代绘画中竹家具的数字活化与应用研究

■王 栋，张小开，孙媛媛 Wang Dong &Zhang Xiaokai &Sun Yuanyuan

(1.天津城建大学城市艺术学院，天津 300384；2.天津城建大学建筑学院，天津 300384）

竹文化是中华优秀传统文化体系的重要一支[1]。不同历史时期的竹器各有特色，形成了独特的竹器文化。传统竹家具是中国竹器的重要部分。唐宋时期，我国普遍的起居形式开始从席地而坐向垂足而坐转变，高型家具体系逐渐形成[2]。我国的竹家具也随之逐步成熟完善，形成完整的竹家具系统。这个时期的竹家具多见于图像和文字中，以实物保存下来的较少[3]。因此，从传统绘画出发对传统竹家具进行研究是一条行之有效的路径。尤其在我国绘画高峰的宋代绘画中存在的竹家具，是竹家具研究不可忽视的重要部分。宋代绘画中的竹家具既是对于当时竹家具制作的形式和工艺的记载，也是当时朴素清雅、谦逊有节的中国文化的象征。绘画中所表现竹家具的形态、结构、材质、尺度等信息是不全面的。以绘画传递的图像信息为基础，将竹家具进行数字复原活化，补全缺失信息，是对传统竹家具的进一步挖掘、整理与呈现。

1 宋代绘画中竹家具的形态复原

宋代绘画中的竹家具多见于人物题材的绘画，例如《白描罗汉图册》《药山李翱问答图》中的竹扶手椅，《文会图》《扶醉图》《米襄阳洗砚图》中的斑竹椅，《十八学士图》中的斑竹玫瑰椅，《张胜温画梵像卷》中的两件竹椅等[4-5]（图1）。绘画中竹家具多与所绘人物共同出现，会受到人或物的遮挡，且中国传统绘画中有写意变形的绘画技法，与实际情况有偏差。因此，这些绘画中竹家具的形态需要通过一定的方法进行推算复原。传统竹家具的形态复原内容包含造型、尺度、色彩及材质等。

■图1 宋代绘画中的竹家具举例

1.1 传统竹家具的造型复原

造型的推算复原以绘画中竹家具整体的形象为基础，以宋、明等朝代与该竹家具类别相同的木质家具为参照，结合相关的文献记载，最后推算出竹家具的造型。以《十八学士图》中的斑竹玫瑰椅为例。《十八学士图》中共有3件类似的玫瑰椅，另外两件为木质玫瑰椅（图2）。玫瑰椅造型最早的史料记载见于唐末李济翁《资暇录》，其载：“近者绳床（指椅子），皆短其倚衡，曰‘折背样’。言高不过背之半，倚必将仰，脊不遑纵。亦由中贵人创意也。盖防至尊（帝王）赐坐，虽居私第，不敢傲逸其体，常习恭敬之仪。士人家不穷其意，往往取样而制，不亦乖乎！”根据绘画中的家具以及文献中的记载，《十八学士图》中的斑竹玫瑰椅具有与当时大部分玫瑰椅类似的造型特点：1）由于“恭敬之仪”坐姿的需要，其椅背高度不高于一般靠背椅椅背尺度的一半；2）由于处在低坐向高坐发展的过渡时期，这种玫瑰椅普遍存在踏床，今作脚踏；3）在座面及踏床下方均存在类似于后世家具中的束腰结构[6]，这种束腰结构起到了装饰与力学结构的双重作用。

■图2 《十八学士图》中的玫瑰椅

1.2 传统竹家具的尺度复原

尺度是家具非常重要的设计因素。良好的尺度关系不仅是满足家具使用功能的基础，也是家具整体造型美观的重要因素。宋代绘画中竹家具的尺度无法进行精确的数据测算，是竹家具复原制作的难点。在确定绘画中家具的尺度时，本文通过人体工程学原理、设计几何学原理及相同种类传统家具之间的类比等方法进行估算。以《十八学士图》中斑竹玫瑰椅为例，根据人体的坐姿尺寸，可以确定座椅框架每一部分的尺度区间。我国人体坐姿颈椎点高一般男性为599-719mm，女性为563-675mm；坐姿小腿加足高一般男性为372-463mm，女性为331-417mm[7]。结合上文所提及的“折背样”说法，该玫瑰椅靠背的尺度应为人体坐姿颈椎点高的一半左右，大约300-360mm之间。座面到脚踏底部的距离应为坐姿小腿加足高，大约在330-463mm之间。该玫瑰椅的其余部分尺寸区间均可以用此办法类推。在满足人体工程学的基础上，按照设计几何学原理中的黄金分割比例进一步估算玫瑰椅的尺寸。若玫瑰椅的靠背高度为350mm，座面到脚踏底部的距离为566mm，这两者之比为1：1.618，故以此尺度来复原制作该斑竹玫瑰椅（图3）。斑竹本身的尺寸也是决定斑竹椅尺度外观的一个因素。斑竹的直径可达15cm，节间长达40cm[8]。徐振国等提出“胸径55mm、株高11m、枝下高4m、秆重8kg，要求林相整齐、均匀”的斑竹林结构标准，直径50mm是斑竹成材的广泛标准[9]。结合常见竹家具结构部件的尺度，斑竹椅所用斑竹直径选取40-50mm区间。《十八学士图》斑竹玫瑰椅的复原选定40mm直径的斑竹。

■图3 《十八学士图》斑竹玫瑰椅的尺度复原

1.3 传统竹家具的色彩和材质复原

宋代绘画有以“情”赋彩、随“意”赋彩的艺术特点[10]，色彩表现具有很强的主观性。因此，绘画中物体的色彩和材质与真实情况相差较大。在数字化复原竹家具的过程中，应按照竹家具真实的色彩和材质进行制作。制作竹家具一般保留竹材原有的质感、色彩、表面光泽等特征[11]。宋代绘画中的竹家具表面主要以竹青为外表面呈现。竹青的自然色彩是绿色、黄绿色等。经过一段时间的使用后，随着与人体的接触，竹青的色彩会变成反光的棕红色。竹青的质感是光滑而细密的，随着使用时间的增加，部分竹家具表面会出现光亮、润滑的质感[12]。以《十八学士图》中的斑竹玫瑰椅为例，选择活竹、初期、长期三个时间节点，挑选斑竹竹青表面具有代表性的区域节点，进行色彩提取，以色彩的RGB值作为量化数据。提取后，活竹阶段的斑竹表面色彩RGB值为R112、G160、B79，斑点RGB值为R54、G53、B66；家具使用初期的色彩RGB值为R243、G188、B98，斑点RGB值为R195、G111、B63；家具长期使用后的色彩RGB值为R196、G62、B16，斑点RGB值为R120、G63、B66（图4）。这些色彩数据可以运用于斑竹家具的色彩复原制作。

■图4 斑竹竹壁表面色彩提取

在材质方面，活竹表面光泽暗淡，长期使用后的斑竹家具，其质感的光滑程度比自然状态和使用初期的斑竹家具更强，这是人体体温及汗水长期浸染后形成的效果。在复原制作过程中，使用虚拟现实软件V-ray进行主材表面光滑度的虚拟试验。V-ray中决定材质表面光泽强弱的参数主要是高光光泽度（Hilight Glossiness），V-ray中物体材质高光光泽度数值介于0-1之间。通过测试观察，活竹表面高光光泽度一般选择0.8较接近真实情况，初期竹材表面高光光泽度选择0.89较接近真实情况，长期竹材表面高光光泽度选择0.93较接近真实情况（图5）。

■图5 斑竹竹壁表面材质虚拟测试

2 传统竹家具结构与工艺复原

结构和工艺复原是传统竹家具复原活化的一个重要组成部分。对于传统竹家具结构和工艺的研究，一方面的意义在于部分现代竹家具的制作仍然在沿用传统竹家具的结构和工艺方法，现代竹家具结构和工艺的创新也有赖于传统结构和工艺为基础；另一方面，对于竹家具结构和工艺的研究可以使宋代绘画中竹家具的复原在细节上更加准确。传统竹家具的框架结构形式有弯曲接合和直材接合两大类。弯材或直材，与其他圆竹或竹片通过竹钉、铁钉、胶粘剂、绑扎等连接方式组成竹家具的框架[13]。这两大类结构形式在宋代绘画竹家具中均有体现。

2.1 宋代绘画中竹家具的弯曲结构工艺

竹材的弯曲成型有加热弯曲和开凹槽弯曲两种工艺。加热弯曲适用于小径竹材加工，多用于弯曲造型的零部件以及结构辅件。这种加工工艺在《药山李翱问答图》《六尊者像》等绘画中均有呈现。开凹槽弯曲适用于大径竹材，多用于竹家具主要的结构框架。包接是开槽弯曲重要的一种接合方式，多用于竹家具成角造型的制作。包接的方式在宋代绘画竹家具中大量存在，是当时比较重要的一种竹家具结构工艺（图6）。以《十八学士图》中斑竹玫瑰椅的复原为例，该竹椅的靠背直角部位、座面围子以及椅腿横枨围子均采用了包接的结构工艺。

■图6 宋代绘画竹家具中的包接结构

2.2 宋代绘画中竹家具的直材接合工艺

传统竹家具的直材接合类似于木家具的榫卯接合，接合的方式包括绑扎、榫接合[14]，其中榫接合需配合以竹钉等的连接方法。直材接合的方式主要出现在竹家具T字造型、十字造型、L字造型以及一些辅助结构，例如横枨、矮老等部件的连接上，其在宋代绘画竹家具中也广泛存在。例如《张胜温画梵像卷》中竹椅靠背的T字造型、矮老；《文会图》中竹椅两腿之间的横枨；《扶醉图》竹榻两腿之间的横枨等（图7）。在《十八学士图》中斑竹玫瑰椅上，还存在大量的绑扎的连接方式。绑扎的工艺本身就具有较强的装饰表现力。

■图7 宋代绘画竹家具中的直材接合

3 宋代绘画竹家具的复原技术路径

宋代绘画竹家具的复原活化，最终要呈现的是形态完整，结构合理的数字三维图样。该复原图样应包含该竹家具的造型、尺度、色彩、材质及局部结构工艺等信息。根据上文所论，提出宋代绘画竹家具的复原技术路径（图8）。

■图8 绘画竹家具的复原技术路径

在造型上，尊重绘画中传递的家具造型信息，结合其他文献资料中的相关信息，参考中国传统家具中类别相似的其他家具的造型规律，确定绘画中竹家具的大体造型。采用3Dmax及AutoCAD进行竹家具的虚拟模型制作。在尺度上，以人体工程学原理为基础测算出绘画中竹家具的具体尺寸，参照绘画中其他常见的物品，结合设计几何学的相关原理以及类别相似的其他家具的尺度经验，确定绘画中竹家具的尺度。精确尺度后进行虚拟模型的尺度深度修改[15]。在色彩和材质上，遵循竹家具的本色，从绘画中竹家具所用的竹材以及同种竹材所制作的家具实物照片中提取家具色彩的量化数据；通过V-ray虚拟试验得出材质表面数据[16]。建立面向V-ray使用的竹家具色彩和材质的数据库。根据数据利用3Dmax和 V-ray进行竹家具表面色彩和材质的编辑，并将材质赋予虚拟模型。在结构工艺方面，从存世的传统竹家具以及现代竹家具中追溯中国传统竹家具的各种结构和工艺方法，并将其定位到所要复原的竹家具结构中，从而完成结构和工艺上的复原。通过以上技术路径可以较完整地复原活化绘画中的竹家具（图9）。

■图9 《十八学士图》斑竹玫瑰椅的复原活化

此复原活化的技术路径通用于宋代绘画竹家具的复原，也可以推广至一类只存有图像或文献记载的中国传统竹家具的复原。

4 结语

传统绘画及文献中的竹家具是现代竹家具设计发展的宝贵源泉。复原活化宋代绘画中的竹家具，是将传统竹家具完整立体地呈现，为我们研究传统设计文化提供素材，为传统家具再设计提供基础，是弘扬传统设计文化的基础步骤。通过对宋代绘画竹家具的复原活化研究，总结出了以绘画为基础、人体工程学等为依据的造型和尺度复原技术路径，以数字管理为基础的色彩和材质复原技术路径，以传统结构比对为基础的结构工艺复原技术路径。该技术路径从宏观勾勒到细节深化，可以将绘画竹家具精确地复原活化。此复原活化的技术路径亦可以推广至除竹家具以外的工艺美术范围，将更多的无实物的传统工艺美术进行现代数字化呈现。