云南白沙壁画修复的数字化方法研究

齐云飞 云南艺术学院

白沙壁画集汉族、藏族、白族以及纳西族绘画艺术为一体，形成了独特的艺术风格。然而，随着岁月变迁及外部环境的侵害，白沙壁画失去了昔日的光彩，褪色、脱落等问题日益严重，对白沙壁画的修复和保护已迫在眉睫。白沙壁画面积大且历经百年极易损坏，所以传统的物理保护措施及人工修复很难满足修复需求，且实体修复耗费大、难度高，可行性极低。相较于人工修复而言，数字化修复更方便且能有效避免壁画实体的二次损坏，所以利用好数字化修复手段，对于白沙壁画的保护和传承有着极其重要的意义。

一、云南白沙壁画的历史背景及文化价值

（一）云南白沙壁画产生的历史背景

明代初期，纳西族在自身文化的基础上积极吸纳外来的优秀文化，为纳西族文化的发展注入了新的生机，使得东巴文明在历史长河中逐渐发展壮大。

在此历史背景之下，土司木氏大肆修建寺庙，并于殿内绘制了很多壁画，云南白沙壁画应运而生。白沙壁画在画面表现上，既涵盖了汉族的浓淡干湿变化，又融合了藏族绘画的装饰风格。［1］壁画整体布局均衡周密、色彩丰富、人物端庄且充满生机。

（二）云南白沙壁画的文化价值

云南有白沙壁画的建筑众多，其中以琉璃殿、大宝积宫和大定阁内的壁画最具代表性。在大宝积宫顶部绘制了八卦图，八卦图中心是藏传佛教的七字真言。这些绘饰体现了纳西族多元文化融合的特点，且这一特点在多幅壁画中皆有体现。

云南白沙壁画的创作贯穿了木氏统治的三百多年，见证了纳西族古代历史上最繁荣的一段时期。壁画中所绘内容皆为明清时期云南丽江地区政治、经济、文化、信仰以及习俗的真实写照，是当时人们社会生活的最直观的反映，也是纳西族文化繁荣的最好见证。

白沙壁画是纳西族文化的缩影，是少数民族文化和汉族文化融合的结晶，它独特的表现内容和自成一派的绘画技法，不仅呈现了纳西族文化多元包容的特点，也为当前研究古代少数民族文化带来了不可估量的价值。

二、云南白沙壁画的发展现状及现存危机

（一）云南白沙壁画的发展现状

白沙壁画分布极为广泛，包括琉璃殿、大宝积宫、大定阁、大觉宫等十几处寺庙殿宇，其中现存于世的仅剩四处，分别为琉璃殿、大宝积宫、大定阁以及大觉宫。

琉璃殿内的壁画为早期的壁画风格，线条粗犷、构图对称且带有明显的东巴文化特点。然而岁月变迁，墙壁受烟熏和风化的影响，壁画内容有大块脱落，现今已完全无法看出昔日琉璃殿内壁画之盛况，加之民众无保护意识，在殿内下台墙壁上刷了白漆，使得昔日的壁画印迹几乎被全部抹净，成为一片空白。

大宝积宫与琉璃殿相连，大宝积宫内的明代壁画是现存较为完好也是较为精美的壁画，其中以《南无孔雀明王大佛母海会图》最具代表性，画中共绘制了167尊形态各异的佛道神，是全殿绘制人物最多的一幅壁画，画面中人物彼此独立又紧密相连，整个画面既展现了中原装饰壁画的特色，又保留了丽江独有的地域特色。［2］

大定阁内的壁画为后期的壁画风格，壁画内容以藏传佛教文化居多，注重色彩对比，技法上也有明显的藏画风格。大定阁内两面墙上的壁画现已被损毁，其余壁画皆有不同程度的脱落或裂缝。

大觉宫内的壁画绘制于明朝万历年间，所绘内容以汉传佛教文化为主，色彩多为黑、赤红、朱红并辅以白粉勾填，线条粗犷。大觉宫内的壁画脱落较为严重且已有三面被毁坏殆尽。

（二）云南白沙壁画现存危机

云南白沙壁画独特的艺术风格彰显了我国各民族艺术的交融。然而，随着岁月变迁，白沙壁画正在面临着消逝的危机。

1.现代化社会的冲击

文化是时代的产物，文化更迭犹如日夜流转，信息化、智能化的到来冲击着优秀的传统文化，白沙壁画便是其中之一。

随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，服务业、旅游业逐渐发展壮大，旅游业的发展让许多优秀的传统文化被人熟知，其中丽江的大研镇和束河古镇就是典型代表，而与大研镇和束河古镇相比，白沙镇位置过于偏僻，加之人们对壁画不感兴趣，白沙壁画和白沙镇一样渐渐被人遗忘，而它所讲述的那段文明也逐渐被时光所掩埋。

2.白沙壁画的病害

白沙壁画和大多数壁画一样，受自然环境影响有风化、脱落、裂缝等病害，这些自然形成的病害使得白沙壁画岌岌可危。面对白沙壁画的损毁，当地政府多次对壁画进行紧急性修复，然而在传统的人工修复过程中，由于技术和材料方面的缺陷，给白沙壁画带来了很大的隐患。

3.大众保护意识薄弱

结合近些年关于白沙壁画的文献和资料，不难发现当前对于白沙壁画的研究多停留于艺术特征和文化价值方面，针对白沙壁画的保护和修复的研究寥寥无几，这些都足以证明人们对于白沙壁画的保护意识是比较薄弱的。

4.修复人才稀缺

在传统的壁画修复方法中，临摹是最为实在和有效的一种方法，然而由于壁画面积较大，临摹通常会耗费大量的人力、物力、财力以及时间，结合当下的现实情况分析，临摹修复白沙壁画的可行性极低。首先，国内对于壁画修复的研究者较少；其次，国内诸多学者终其一生都在研究某一幅壁画，这些壁画多集中于敦煌、麦积山等地，而对于其他规模较小的地域性壁画则关注较少；再者，壁画的保护和修复仅限于专业人士知晓，民众保护意识和参与意识不强。

现今的白沙壁画正面临诸多危机，传统修复技术的诸多弊病也正在显露，对于白沙壁画的修复已不能局限于过往的模式，探索新的、便捷高效的修复技术是保护白沙壁画的关键。

三、云南白沙壁画数字化修复的优势及必要性

现阶段，我国的科技水平已可以轻松完成图像采集及处理工作，且这类技术也已在敦煌壁画中实际应用过，事实证明，传统修复技术无法解决的事情，数字化技术可以为我们带来希望。

（一）白沙壁画数字化修复的优势

相较于传统修复技术，数字化技术有更大的优势。其一，节约成本。临摹是最常见的壁画修复技术，然而壁画临摹往往需要大量的人力、物力的支持，相比较而言，数字化技术可以通过特定的程序完成图像的采集、处理及加工，有效减少了成本的投入。其二，减少壁画本身的损毁。壁画属于不可再生的文化资源，随着时间的流逝，壁画总会或多或少出现损毁，我们所做的只能是减少损毁，相较于传统的修复技术而言，数字化技术修复更为稳妥，能最大限度地减少损坏。其三，发掘白沙壁画的文化价值。白沙壁画有其独特的地域性色彩，利用数字化技术修复白沙壁画的同时，可以进行数字化存储和传播，有利于进一步挖掘白沙壁画深层次的文化价值。

（二）白沙壁画数字化修复的必要性

数字化修复技术有利于打破时间和空间的限制，永久留存白沙壁画。数字化修复通常需要借助图像处理软件对壁画进行处理，采集其中的破损信息并针对破损区域加工处理进而完成修复，在修复过程中壁画原作和修复过程皆可保留。［3］此外，数字化修复技术亦可以为壁画本体的物理修复提供科学依据和测试环境，使修复过程中的风险降至最低，从而延长壁画的留存期限。

数字化修复技术有助于白沙壁画的广泛传播。在利用数字化技术修复壁画内容的过程中，需要采集图像的信息，根据采集到的信息进一步加工处理，从而建立完整的壁画数据档案，实现壁画的虚拟展示。［3］壁画的虚拟展示可以为白沙壁画的传播提供更多途径，有利于消除白沙壁画与民众之间的隔阂，使更多人关注白沙壁画。

四、云南白沙壁画数字化修复的技术与方法

（一）数字化修复技术与算法

根据修复技术可将壁画修复方法分为数字化人工修复和数字化自动修复。数字化人工修复在本质上看来依旧是人工修复，与传统修复方法的不同之处在于，数字化人工修复所用工具为图像处理软件，而传统修复方法所用工具则为常见的绘画工具。［4］数字化自动修复则是指预先对壁画的破损区域进行标记，标记后利用相应的计算机算法对已知区域仿制，进而完成损毁区域的自动修复，这一修复方法在当前壁画修复领域已较为常见。［4］

随着数字化自动修复的普及，图像修复算法也越来越多样，如基于纹理合成的图像修复算法、基于稀疏表示的图像修复算法等，这些算法在当前壁画修复中已经有所应用。事实证明，这些算法的确可有效地修复壁画中小面积的脱落、褪色、裂缝等问题，然而，对于壁画的大面积损毁则无实际作用。

白沙壁画当前仅余琉璃殿、大宝积宫、大定阁以及大觉宫四处，其中琉璃殿和大觉宫两处壁画损毁尤为严重，大宝积宫和大定阁两处壁画也均有不同程度的脱落和裂纹，所以对于白沙壁画的修复仅用数字化自动修复技术是无法完成的，需要结合数字化人工修复和自动修复两者的优势，探寻更为合理且高效的数字化修复方法。

（二）白沙壁画数字化修复的方法与步骤

1.白沙壁画的损毁类型分析

白沙壁画的损毁程度较为严重，多处大面积的脱落造成壁画内容和结构的缺失，同时部分壁画存在火熏现象，画面内容模糊不清。根据白沙壁画的损毁程度可将白沙壁画的损毁分为三种类型：肌理损毁、内容损毁和结构损毁。

肌理损毁是指壁画的肌理由于自然或人为的原因发生磨损，出现褪色、脱落等现象，这种损毁是最轻微的一种损毁，通常不会影响壁画的造型或结构。［5］这类损毁在白沙壁画中极其常见，如大宝积宫西壁的《南无后卫善金刚》、大定阁东壁的《观世音菩萨》等。

内容损毁指壁画损毁面积过大，画面内容大量缺失且已无法根据剩余已知信息对壁画进行修复。［6］这类损毁的修复需要结合大量的文献资料分析、考证、推测后进行，是最为严重的一类损毁。大宝积宫西壁的《绿度母》以及北壁的《金刚亥母图》等皆属于这类损毁。

结构损毁在白沙壁画中所占比例也较高，这类损毁是指壁画中由于线条的缺失导致的造型信息受损，结构损毁可根据画面中的已知信息进行推测，从而较好地复原壁画。

2.白沙壁画的数字化修复方法

结合白沙壁画的画面损毁情况，单纯依靠数字化人工修复或数字化自动修复难以满足修复的需求，因此白沙壁画的修复方法包含：数字化人工修复和数字化自动修复。

数字化自动修复主要用于人工标记画面损坏区域和结构引导，此过程通常选用Photoshop 等图像处理软件进行；待损坏区域和结构引导的标记完成后，利用基于图像块和稀疏表示的模型对标记样本进行线性组合，进而最终实现白沙壁画图像的修复。这种人机结合的修复方法，既提高了修复的精确性，又提升了修复的效率。

3.白沙壁画的数字化修复步骤

根据白沙壁画的具体修复方法，将修复过程概括为以下几步。

步骤一：将壁画图像输入图像处理软件并对损坏区域进行研究和统计，利用图像处理软件另建图层进行分类和初步标记。

步骤二：判断壁画损坏区域是否为内容或结构损坏，如果是则进行第三步；如果不是则直接进行计算机自动修复。

步骤三：判断壁画损坏区域的缺失部分能否根据画面自身的已知信息直接进行人工修复。如果能则进行数字化人工修复并补充完整；如果不能则需要对有关的文献、文物、绘画等资料进行考证，进而完成数字化人工修复。

步骤四：利用数字化自动修复技术对待修复区域进行计算机自动修复，直至修复完成为止。

在所有内容修复完成之后，可对修复后的效果进行优化和调整，同时将修复的过程和结果记录保存，构建壁画修复档案。

五、结束语

白沙壁画是中国壁画史上的一朵奇葩，它承载了纳西族特有的文化，见证了中国多民族文化的交融，修复白沙壁画不仅是文物的留存，更是对一段历史文明的留存。数字化修复技术是壁画修复领域的新兴技术，结合白沙壁画的实际情况探索切实可行的操作手段和方法，有利于白沙壁画的长久留存，对于延续纳西族文明、传播多民族文化知识有着极其重要的意义。