试论数字化在古代彩塑保护中的作用

摘 要：随着科技的进步，数字化技术在文化遗产保护领域的应用日益广泛。文章以山西省现存古代寺庙彩绘泥塑为例，探讨数字化技术在古代彩塑保护中的具体应用及起到的重要作用。通过对数字化技术在数据采集、图像处理、虚拟修复等方面应用的详细分析，明确了数字化技术的具体应用价值，为古代彩塑保护实践工作提供了新思路与方法。

关键词：数字化；山西古代彩塑；保护；文化遗产

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2025.01.008

0 引言

山西古代彩塑自唐建中三年（782）起，历五代、宋、辽、金、元、明、清直至民国，上下纵贯1200多年，历史跨度长达13个世纪。山西古代彩塑不仅数量繁多、内容丰富、保存完整、自成体系，而且历史跨度大，富有连续性，自唐代以后的千余年里，历代皆有大量充满生气的艺术杰作出现，这在我国中原地区是绝无仅有的。山西古代彩塑作为中国传统文化的重要组成部分，承载着丰富的历史信息和深厚的文化内涵，以精美的艺术形式和独特的制作工艺，展现了古人的审美追求和精湛技艺，具有无可替代的艺术价值。同时，山西古代彩塑也是研究中国古代历史文化的宝贵资料，为我们了解古代社会的宗教信仰、民俗风情等提供了直观的视窗。然而，受自然环境如温湿度、光照等条件的影响，以及人为因素如污染、触摸等造成的破坏，古代彩塑的保存状况堪忧，许多珍贵的塑像面临着褪色、剥落、污染等威胁，保护和修复工作迫在眉睫。近年来数字化技术的飞速发展为古代彩塑的保护提供了新的解决方案。通过高精度扫描、图像处理、虚拟现实等技术手段，数字化技术能够实现对古代彩塑的精确记录、分析和修复。这不仅提高了保护工作的效率和精度，还为公众提供了更加便捷、直观了解和欣赏古代彩塑的途径。

1 山西古代彩塑的保护现状

1.1 山西古代彩塑的基本情况

山西现存唐代彩塑82尊，五代彩塑11尊，宋、辽、金彩塑394尊，元代彩塑386尊，明代彩塑5978尊，清代彩塑6200余尊①。在这13000余尊彩塑中，五台南禅寺、佛光寺东大殿、晋城古青莲寺后殿唐代彩塑和平遥镇国寺万佛殿五代彩塑都是除敦煌莫高窟外全国寺庙之中仅存的彩塑。这些塑像虽经后人多次重妆，但唐塑的造型、风格、衣饰、神韵依然如故。宋、辽、金时期的彩塑保存较多，自北向南在大同华严寺下寺、朔州崇福寺、应县木塔、繁峙岩山寺、五台佛光寺文殊殿、大同善化寺、长子法兴寺与崇庆寺、晋城古青莲寺前殿与青莲寺、晋城玉皇庙玉帝殿、太原晋祠圣母殿、太原净因寺大佛殿、平遥慈祥寺、晋城二仙庙、新绛白胎寺中殿、夏县余庆寺、晋城高都东岳庙共计十八座寺庙之中都有上乘之作。五台广济寺大雄宝殿、新绛白胎寺前阁后殿、新绛福盛寺、洪洞广胜下寺与水神庙、蒲县东岳庙齐天大帝殿、太原晋祠唐叔虞祠、五台广济寺大殿、晋城玉皇庙前后两院厢房的元塑，灵石资寿寺、隰县小西天与平遥双林寺、太原崇善寺、太原崛围山多福寺、偏关云空寺、繁峙公主寺、太谷净信寺、洪洞广胜上寺、临汾碧岩寺、蒲县东岳庙、长治观音堂、五台山殊像寺与圆照寺及南山寺大雄宝殿、晋源明秀寺、大同华严寺上寺、太原不二寺、交城天宁寺、介休后土庙、解州关帝庙、常平关圣祖祠的明、清彩塑悬塑等，都是各个历史时期的精品之作，堪称各历史时期的艺术典范。山西这片黄土地上孕育了数千年的历史文化，古代彩塑作为其重要的艺术表现形式，不仅展示了古代匠人的精湛技艺，更是中华文化的瑰宝。山西古代彩塑主要集中在寺庙、宫殿等古建筑中，内容多样，涵盖了历史故事、宗教神话、民俗风情等各个方面。这些塑像色彩鲜艳、线条流畅、形象生动，具有极高的艺术价值和历史价值。其制作材料多样，包括泥土、木材、纸帛等，艺术家们运用了雕刻、绘画、贴金等多种工艺手法，使彩塑呈现出丰富多彩的艺术效果。此外，山西古代彩塑还体现了古代社会的审美观念、宗教信仰和文化传统，是研究古代社会文化的重要资料。然而，随着时间的推移，山西古代彩塑的保护面临巨大的挑战，许多塑像因自然和人为因素的影响遭受了严重破坏，如风化、水蚀、烟熏、人为涂鸦等，不仅影响了塑像的艺术效果，更对其历史和文化价值造成了不可逆转的损失。

1.2 保护实践中存在的具体问题

古代彩塑作为文化遗产，对其进行保护是非常必要和重要的。山西省古代彩塑保护存在多方面的问题，具体如下：

第一，保护意识不强。长期以来，由于缺乏对古代彩塑价值的充分认识，许多人对塑像的保护缺乏足够的重视。一些古建筑的管理者和使用者对塑像的保护意识薄弱，缺乏有效的保护措施，导致塑像遭受了进一步的破坏。同时，公众对古代彩塑的认知度也较低，缺乏参与保护的积极性和主动性。

第二，保护技术落后。古代彩塑的保护需要专业的技术和方法，然而目前我国的文物保护技术和方法还不够成熟和完善。一些工作人员对塑像的制作工艺和保存状况了解不足，缺乏针对性的保护措施。同时，保护工作中所使用的技术和设备也相对落后，难以满足彩塑保护的需求。

第三，资金缺乏。古代彩塑的保护需要大量的资金投入，然而目前文物保护的经费来源有限，远远不能满足实际需求。一些古建筑因缺乏资金而无法进行有效的保护工作，导致塑像的保存状况日益恶化。

第四，法律法规不完善。虽然我国已经出台了一系列文物保护的法律法规，但在实际操作中仍存在许多漏洞和不足。一些不法分子利用法律法规的漏洞，盗窃、破坏古代彩塑等文物，给保护工作带来了极大的困难。同时，法律法规的执行力度也不足，导致一些破坏行为得不到有效制裁。

2 数字化技术在古代彩塑保护中的应用价值

随着科技的进步，数字化技术已经深入各个领域，尤其在文化遗产保护领域发挥着不可替代的作用。古代彩塑是中华民族文化遗产的重要组成部分，其保护与传承工作显得尤为重要，而数字化技术的引入，为古代彩塑的保护带来了革命性的变化。结合目前的分析来看，其应用价值主要表现在如下方面。

2.1 提高保护效率

传统的古代彩塑保护方法需要耗费大量的人力和时间，效果往往不尽如人意，而数字化技术的应用可以极大地提高保护效率。通过高精度的扫描设备，精准获取古代彩塑的三维数据和色彩信息，避免了传统方法中烦琐的手工测绘和记录。同时，利用计算机图像处理技术，可以对采集到的数据进行快速分析和处理，及时发现塑像中存在的问题，为后续的修复工作提供准确的依据。

2.2 保护原作的完整性

古代彩塑往往历经百年甚至千年，其表面布满了历史的痕迹，但同时也存在许多破损和褪色的问题。传统的修复方法需要对原作直接处理，难免会造成一定的损伤，而数字化技术可以在不接触原作的前提下，对塑像进行虚拟修复，通过模拟塑像的原始状态，虚拟修复损坏部分，在保护原作完整性的同时，呈现塑像的最佳状态。

2.3 实现资源共享与传承

古代彩塑作为中华民族的文化瑰宝，其传承和发扬是每一个中华儿女的责任。数字化技术的应用，可以实现古代彩塑的数字化存档和展示，使更多的人通过互联网等渠道欣赏这些珍贵的文化遗产。同时，数字化存档也为未来的研究提供了丰富的素材，有助于深入推动古代彩塑的研究与发展。

2.4 辅助教育与科普

古代彩塑蕴含丰富的历史文化信息，是开展研究和教育活动的重要资源。通过数字化技术，可以将古代彩塑的制作技艺、历史背景等以更加生动和直观的方式呈现给公众，提高公众对文化遗产保护的认识和兴趣。同时，数字化技术也可以为学校教育提供丰富的素材和案例，帮助学生更加深入地了解中华民族的传统文化。

2.5 促进国际交流与合作

随着全球化的不断发展，文化遗产保护已经成为一个国际性的议题。数字化技术的应用，可以实现古代彩塑的国际共享和交流，促进各国之间的文化互鉴与合作。通过展示古代彩塑成果和技术手段，可以增强我国的文化软实力和国际影响力。

3 山西古代彩塑保护中数字化技术的应用

基于上文分析可知，技术应用落后会显著影响塑像的保护效果，所以积极探索低成本的高效技术成为古代彩塑保护实践中需要重点讨论的内容。数字化技术作为一种新技术，其在古代彩塑中的应用能够有效改变现状，提升塑像的保护实效，实践工作中的技术应用可以为山西古代彩塑以及我国其他地区的古代彩塑保护工作提供参考。以下是基于实践总结的古代彩塑保护中数字化技术的应用。

3.1 高精度数据采集

对古代彩塑进行高精度数据采集是数字化技术的重要应用。这项技术可以更加精准地记录和保存这些具有极高历史和文化价值的艺术品。以山西法兴寺园觉殿内现存的佛、菩萨、弟子、十二圆觉彩塑为例，这座寺庙内的塑像历经数百年风雨洗礼，仍然保存着丰富的历史信息和独特的艺术价值。然而，随着时间的流逝，这些塑像不可避免地遭受到自然和人为因素的侵蚀，保护工作刻不容缓。此时，数字化技术的运用就显得尤为重要，研究人员通过使用三维扫描仪和高清相机等设备，对寺庙内的古代彩塑进行高精度的数据采集。三维扫描仪能够精确地捕捉塑像的表面形态，无论是细微的线条还是复杂的立体结构，都能得到准确的还原。而高清相机能够捕捉到塑像的色彩纹理，甚至连最微小的色彩变化都不会遗漏。通过这些设备，研究人员成功地获取了塑像的详细信息，包括色彩、纹理、形态等各个方面，这些数据不仅为后续的保护工作提供了坚实的基础，也为研究者提供了更加深入了解和研究这些塑像的手段。

在保护工作中，数字化技术还能够发挥更多的作用。例如，通过对采集的数据进行处理和分析，可以了解塑像的保存状况、侵蚀程度等信息，从而制定更加科学合理的保护方案。同时，数字化技术还可以帮助虚拟修复实验，预测和评估不同保护方案的效果，为最终的修复工作提供决策依据。

3.2 图像处理与分析

在数字化保护流程中，采集图像数据只是第一步，真正的关键在于后续的图像分析和处理。这些图像数据，通过专业的图像处理软件，如Adobe Photoshop、GIMP等，能够进行一系列复杂而精细的操作，从而揭示出塑像背后更深层次的艺术价值和历史信息。以长子法兴寺十二圆觉像为例，在高清相机捕捉到的图像数据中，隐藏着因时间流逝而逐渐模糊的细节和因环境污染造成的色彩失真。图像增强技术在这里发挥了至关重要的作用。通过调整图像的对比度、亮度、色彩平衡等参数，研究人员能够逐渐恢复塑像原始的视觉效果，让褪色的色彩重新焕发生机。去噪技术则针对图像中常见的噪点、杂质进行去除，这些噪点可能是拍摄时不稳定、灰尘覆盖或塑像表面的微小凹凸导致的。利用去噪算法，如非局部均值去噪、小波去噪等，可以有效去除这些干扰因素，提高图像的纯净度和观赏性。图像分割技术则是对塑像中的各个元素进行精确识别和区分。通过先进的算法，如深度学习、边缘检测等，研究人员能够将塑像中的人物、景物、背景等元素分割开来，为后续的分析和修复提供便利。这种技术不仅有助于研究人员深入了解塑像的制作工艺和风格特点，还能为虚拟修复提供更为精确的数据支持。

以塑像中的某一细节为例，如一位人物的衣纹，经过图像处理后，其线条的流畅性、色彩的层次感和纹理的细腻度都得到了显著提升。这种清晰度和辨识度的提高，不仅使研究人员更为准确地解读塑像的艺术特征和文化内涵，也为后续的虚拟修复工作提供了高质量的图像素材。在具体实践中，图像处理软件的应用还需要结合研究人员的专业知识和经验，对于不同塑像的特点和保存状况，采用不同的处理策略和方法。这种灵活性和专业性相结合的应用方式，使数字化技术在古代彩塑保护中发挥着至关重要的作用。

3.3 虚拟修复与展示

在文化遗产保护领域，数字化技术以其独特的优势逐渐成为研究与实践的热点。山西这片古老而神秘的土地，孕育了众多历史文化遗产，其中古代彩塑尤为引人瞩目，但由于长时间的自然侵蚀和人为破坏，许多塑像已经出现了损坏。为了让公众欣赏到这些塑像的完整面貌，更直观地了解它们的魅力，研究人员借助数字化技术，特别是图像处理和虚拟现实（VR）技术，进行了一系列富有成效的工作②。以长子法兴寺十二圆觉像为例，该塑像因精美的技艺和深厚的文化内涵吸引了众多游客和学者，十二圆觉像雕塑于北宋政和元年（1111），但保持着唐代风韵，即宋塑唐韵③。十二圆觉像面丰体腴，神态端庄俊秀，尤其是那张张圆润光洁、丰满秀丽的“国”字形脸庞，仪态气质颇为和谐统一。含颌垂目，朱唇轻抿，肩阔腰细，丰满雍容，显示出了菩萨的妙相庄严。凝眸细品，仔细感悟，又发现微妙传神，富有动感的手印丰富多彩，各不相同，或合十，或抚膝，或上扬，或下伸，有动，有静，极富有人情世趣。十二圆觉像严格遵循佛门中所确立的相好、手印、服饰、量度等一系列规则和程序，衣着服饰富于变化，或简练开放，或错叠繁密，简而不孤，多而不繁。整组服饰典雅而不靡丽，清新而不失深沉。风情万种的宫娥服饰充分展示出博大精深、辉煌灿烂的唐、宋衣冠文明④。整组塑像技艺娴熟，意境深远。气质奔放而不失清雅，体态丰满而不失秀丽，身形肥腴却不显得臃肿。盛唐时代所崇尚的“丰满”美和宋代所追慕的“纤秀”美，在这里通过古代雕塑家冯宗本的双手得到了淋漓尽致而又恰到好处的表达。从天然委婉轻缠静绕组合于体间的长带，到起伏流畅蕴藏着韵律感的衣纹；从华丽含蓄地点缀于胸项间精巧玲珑的璎珞，到自然和谐的仪态与丰满秀丽的胴体曲线；从微妙传神的手指弹跳，到韵味悠长，思想内涵极其丰富的面部表情，充分显示出东方美学的（尤其是盛唐与北宋）艺术内涵与思想情趣。然而，经过多年的风雨洗礼，塑像的主要病害有灰尘覆盖蒙蔽、雨水流挂痕迹、彩绘层表面起甲、空鼓、胎体裂缝和断裂、缺失、骨架糟朽，以及鸟、鼠、虫类扰动破坏等问题。为了保护这些珍贵的文化遗产，并让它们以最佳状态呈现在公众面前，研究人员进行了虚拟修复工作。虚拟修复工作首先基于高精度采集的塑像数据和图像处理结果，通过使用先进的扫描仪和高清相机，研究人员捕捉到了塑像的每一个细节，并利用图像处理软件去噪、增强和分割操作，使塑像的图像更加清晰和逼真。随后，研究人员开始模拟塑像的原始状态，他们参考大量的历史文献和考古资料，对塑像的色彩、线条和构图进行了深入研究，并在此基础上虚拟修复。通过计算机技术的帮助，研究人员成功地恢复了塑像的损坏部分，让公众能够欣赏到塑像的完整面貌。为了让公众更加直观地了解古代彩塑的魅力，研究人员还利用虚拟现实技术对修复成果进行三维展示⑤。观众可以通过VR眼镜，身临其境地感受到寺庙古代彩塑的魅力，仿佛置身于千年之前的古寺中。这种展示方式让观众有了沉浸式的体验，激发了他们对文化遗产保护的兴趣和热情。此外，虚拟修复工作还为后续的实体修复提供了重要的参考依据，研究人员根据虚拟修复的结果，制定更加科学合理的修复方案，提高实体修复的效率和准确性。

4 结束语

综上所述，数字化在古代彩塑保护中发挥了至关重要的作用，不仅提高了保护工作的效率和准确性，还为塑像的永久保存提供了可靠的技术支持。借助数字化技术，我们能够更全面地了解古代彩塑的历史文化和艺术价值，让更多人欣赏其恒久的魅力。展望未来，数字化将继续在古代彩塑保护领域发挥重要作用，助力文化遗产的传承与发展。

注释

①柴泽俊.山西古建筑文化宗论：古建筑塑画文化[M].北京：文物出版社，2013.

②吴健.文化遗产数字艺术呈现新模式：以数字敦煌展陈理念与视觉传达为例[J].美术观察，2022（10）：18-22.

③长子县文化局.法兴寺：文物景观[M].太原：希望出版社，2002.

④童永东.彩塑文物色彩与纹理虚拟复原研究[D].北京：北京科技大学，2022.

⑤“数字敦煌”：文化遗产保护的一种新可能[J].飞碟探索，2021（2）：60-61.