No.017_世界遺產志願者項目_基於數字修復的唐代壁畫服飾複製WHV_Digital Reproduction of Tang Mural Costume

大家好 今天要跟大家分享的主題是基於數字修復的唐代壁畫服飾復刻 我是先工程大學鄭佳 為了復刻唐代壁畫服飾 此次我們通過分析碗塘服飾元素特徵及其文化內涵 借鑒專家經驗預測破損褪色區域的壁畫內容 運用Photoshop軟件對原始壁畫做色彩紋樣的提取和人物造型繪製 獲得可重組解構的壁畫人物著裝效果圖 將復原圖像分解為獨立部件 並分別標記其屬性標籤 形成壁畫圖像樣本庫的素材 研究結果表明 此方法在古壁畫復原方面具有精度高 靈活便捷 易於展示等優點 復刻生成的壁畫元素部件及其標籤 可作為人工智能壁畫復原算法的計算樣本 下面我將圍繞著課題背景 研究現狀課題方法 復刻效果以及總結等內容 跟大家進行分享 第一點我們來看一下課題的背景 唐代時空藝術鼎盛繁榮 壁畫中的人物服飾的形制 紋樣 飾品 等保留了民族歷史 審美 文化與境下的裝束特點 體現出多元文化的交流與融合 敦煌壁畫的服飾藝術 是研究唐代政治 經濟 文化 外交關係 民族關係的重要媒介 然而由於年代久遠 質地脆弱 中國古代壁畫 普遍存在褪色嚴重 甚至模糊破損的問題 急需修復和保護 通過圖片 大家可以看到 圖一是敦煌壁畫 左圖壁畫的顏色層起假 右圖壁畫的顏料變色褪色 右側的十張主圖 是受損的壁畫 它們的受損程度不一 涉及到的受損的問題也不太一樣 有壁畫線條墨色脫落 線條缺失 壁畫顏料層脫落 均裂 起假 表面覆蓋等 也有壁畫裂隙 壁畫空谷等問題 針對上述的問題 我們來看一下第二點 研究現狀 目前 古代壁畫中褪色和破損內容的複刻技術 包括以下三個方面 第一是基於傳統繪畫臨摹的複刻技術 二是基於繪圖軟件的複刻技術 三是以人工智能為代表的 基於圖像處理算法的複刻技術 我們來分別看一下 第一小點 基於傳統繪畫臨摹的複刻技術 傳統壁畫的複刻技術 是根據壁畫的歷史背景 造型特徵 繪畫手法 色彩面貌等 用傳統繪畫的形式 對壁畫進行復原性臨摹 將人物形象特徵鮮明的展現出來 圖片三和圖片四 分別是墨高窟九窟受損壁畫的原貌和臨摹圖 壁畫中大家可以看到 有三貴婦及侍女供養像 高116釐米 寬143釐米 三貴婦梳寶髻 廣插沾拆梳臂 穿直領寬袖如裙 染鞋彩繪披薄 侍女梳雙環髻或是高髻 其較為完整的傳統手繪臨摹作品 也出現在敦煌壁畫復原精品集 敦煌壁畫復原精品等書籍中 從右圖可以看到 敦煌墨高窟九窟的碗塘壁畫 心腹賀氏等三貴婦及侍女供養像的臨摹圖 畫風非常細膩 筆觸精準 人物依次排列站立 其造型及色彩優美 是為後世提供了研究的範本 繪畫臨摹的復刻方法 可以達到較好的視覺效果 但這種方法依賴人工經驗和技能 費時費力 且不具備技術的可複製性 不易於大規模復刻和展示傳播 第二是基於繪畫軟體的復刻技術 繪畫軟體的圖像處理功能 可實現高效的壁畫數字化修復 這類技術通過對壁畫的掃描 修復線條的提取 色彩提取 紋樣提取 進行壁畫的數據採集 再進行色彩的修復 線條復原 色彩復原 紋樣復原等環節 來實現古壁畫的數字化復原展示 我們從圖片中 表1可以看到 基於繪圖軟體的壁畫修復流程與方法 主要涉及到壁畫數據的採集 和壁畫圖像復原兩個工作流程 數據的採集工作 涉及到壁畫的掃描 修復 線條的提取 色彩 紋樣的提取等內容 具體應用到的工作與方法 我們在壁畫掃描環節 可以應用大尺寸的便攜掃描儀 高精度的攝影機 來輔助我們完成相關工作 壁畫的修復環節 現有的應用的方法 有基於偏微分的方程 基於紋理合成 基於稀疏表示 基於深度學習的圖像修復方法 還有基於Photoshop圖像處理虛擬修復方法等等 關於線條色彩紋樣的提取 我們可以應用K-Means 居類算法 HLS色彩空間法 Photoshop軟件提色法 等協助我們完成相關工作 壁畫圖像復原環節 我們首先對色彩進行修正 那麼基於傳統的色譜 對受損的壁畫色彩 來進行數字化的修正 那麼線條色彩以及紋樣的復原 我們可以用二維類的設計軟件 如Photoshop 三維類的設計軟件 如Maya等 來進行復原修復 好 那麼以上就是 相關的 工作流程 工具與方法 第三小點呢 基於圖像處理算法的複刻技術 通過提取再復原壁畫的圖像特徵 對破損褪色部分建立數字模型 從而預測再修復區域的圖像像素 以達到修復的目的 這種方法呢 兼顧了修復效率和修復效果 其中深度學習的模型複刻方法 如對抗生成網絡 可以在壁畫修復過程中 考慮圖像全局結構和語意信息 獲得很好的複刻效果 也有學者呢 針對敦煌壁畫進行了深度學習的修復實驗 效果表明 通過多次迭代訓練 生成對抗網絡模型 可以完成較大區域的破損修復 但對於結構複雜的壁畫的修復效果呢 仍有一定的改進空間 此外 這類算法在泛化能力和模型收斂速度方面 仍有缺陷 目前尚未達到可大規模批量複刻修復的能力 第三大點呢 跟大家分享一下此次研究應用的方法 針對現有複刻技術存在的不足 此次提出一種基於專家經驗的 數字化圖像結構的壁畫複刻技術 這種方法呢 以古代服飾文化內涵和元素特徵為依據 結合專家經驗和Photoshop圖像處理技術 對原始壁畫做色彩紋樣提取和人物造型繪製 從藝術設計專業視角探討 碗塘代表性洞窟中人物服飾造型特徵 同時依據文獻圖像等考古資料 對洞窟所繪人物的頭冠服裝等進行解讀 在此基礎上 運用Photoshop軟件對其服飾進行圖像提取 繪製數字化服裝效果圖 款式圖等 將生成的服飾要素轉換為圖像樣本數據庫 以用於進一步的深度學習複刻模型的訓練樣本 此次運用該方法呢 完成了對莫告窟九窟女供養人壁畫的數字化複刻 實現了信息提取 輪廓線描繪 色彩填充 紋樣繪製等工作 此方法在不破壞原壁畫的前提下 最大程度的展現古代壁畫圖像的信息 並且更加客觀理性和精準 減少了人為和主觀因素的幹預 更利於還原古代壁畫的本來面貌 第四大點 跟大家分享一下此次研究的複刻效果 莫高窟現存碗塘洞窟約70個 代表性洞窟包括九窟 220窟 156窟 107窟 12窟 144窟 138窟 196窟等 這些洞窟中女供養人及侍女像服飾特徵明顯 我們從表二中可見碗塘代表性洞窟中 女供養人服飾明顯 這些為研究敦煌地區該時期服飾面貌提供了可靠的依據 但大多數洞窟壁畫受損 如人物頭部緊間外形 服飾褪色嚴重等等問題 那麼供養人呢 即出資開鑿塑像壁畫的功德主 洞窟完成之後 功德主的形象一一被畫在洞窟裡 表現他們對佛陀的恭敬 虔誠和常在心裡的善良願望 石窟壁畫中的女供養人服飾 是以真實生活中的女性形象為範本 此次以碗塘代表性洞窟之一的九窟 即張承奉窟壁畫為研究對象 此窟沒有明確的建枯體跡 且壁畫受損明顯 使其成為歷史文化研究的熱點 張景峯認為 第九窟永道壁畫畫像 繪製於乾陵三年初至四年之間 曾於宋、元、清時期對杜汾進行修復 張承奉為歸邑君最後一任節度使 其婚姻關係在敦煌文書中幾乎沒有任何記載 墨高窟供養人提記中 也沒有關於張承奉夫人的任何內容 據推測 第九窟中衣著華麗的女供養人 應是張承奉的家眷 其所穿著的服飾 遵從唐代禮服制度 造型華麗 所戴配飾奢靡 彰顯出家族的顯赫地位 我們分別對 九窟供養人三貴婦的服飾 以及配飾進行了數字化復刻 右圖是壁畫原貌 應用Photoshop繪圖軟件對新婦赫氏進行數字化復刻 首先探究新婦赫氏的人物背景和服飾風格 我們從圖片中可見 榜題可見第三身供養人為新婦赫氏 根據其服飾搭配類型進行部件結構 我們從表三可見新婦赫氏的服飾搭配類型 我們對其的著裝進行了一個服飾部件的結構 包括了上衣中衣下衫配飾履 我們對各部分服飾進行了形制特徵 色彩文飾等內容的解讀 在服裝史論知識和專家經驗的基礎上 對復原對象進行整體造型和細節的分析 並用手繪板繪製出服飾各部分的線條圖 包括人物動態、服裝形式、面料紋樣等 再根據標準人物模板繪製唐代微胖型人物形象 從供養人袖口由外到內的服裝層次判定上衣 分別為如、中衣和衫 根據壁畫原圖中所繪的服裝款式細節 運用Photoshop製圖軟件繪製出景式、如裙、中丹、白衫、高腰裙、絲縷、披帛、景式、紋樣等 酒窟壁畫中服裝色彩雖然有一些褪色和氧化 但仍可從中判斷其服裝色相 運用吸管、色彩調節和填充工具完成壁畫 不是色彩的提取、修正與填充 繪製過程中 我們要綜合考量壁畫原圖的色彩和壁畫臨摹圖的色彩 對復原效果圖中的服裝進行填色 服裝紋樣則完全依據壁畫的原圖來進行繪製 圖5為女供養人復刻效果圖的繪製過程 我們從線條、色彩填充以及紋樣來逐一繪製 運用繪圖軟件工具準確提取了服裝的各要素 得到可分解重組的服飾部件 大家可以看到圖6中的女供養人復刻效果 服飾部件紋樣可以進行一定的拆解 復刻圖不排除一些局部的壁畫服飾色彩漸變與電繪效果圖繪製色彩的誤差 以及電腦顯示與壁畫實物之間存在的色差 但復原過程中我們會將這種誤差、色差控制在可接受的範圍內 在新復刻式服裝效果圖的基礎上 我們繪製了女供養人的服飾效果圖 圖6即為三貴婦的復刻效果圖 接下來我們又進行了配飾的復刻效果的展示 首先我們分析了三貴婦配飾的形制、材質、製作工藝等特徵 新復刻式頭梳的是百花髻 髮髻四周插有十支花束拆 並以此固定灌髮的花頂形 插八支氈 插梳兩對金點、兩對金花氈 另外的兩位貴婦的供養項 其頭插有靜感的草葉頂型髮髻 髮髻的規律排列 以規律的排列形式插入高髻 似一束花、似一把團扇 又似孔雀開屏 顯得非常雍容華貴 她們所戴的髮簪的簪身似丹谷的長針 用金銀玉石製成 多個髮簪在頭頂形成花卉的造型 丹谷的髮髻為草葉頂型 紋樣以條狀漫徑為主的卷草紋向四周延伸 形成波浪式的迴旋起伏 增添了髮飾的韻律感 因為供養人為心腹 所以把鳳凰作為花間的飛鳥 我們使用手繪板、鋼筆工具 繪制配飾的線條圖 要做到自然流暢又精準地呈現實物原貌 尤其是我們要準確地繪制紋飾的部分 我們用吸管、色彩調節、填充工具等 最終完成色彩的修正與填充 大家現在看到的圖漆 是女供養人頭飾的復刻效果 最終呈現在她們頭部的造型上 可以呈現出來最終的效果 運用軟件繪圖工具 準確地我們來提取配飾的刻要素 得到可分解重組的部件 晚唐時期的手工藝水平較為先進 簪、釵等手勢製作精良 在細薄的金片上繪制再做成鏤空圖案 然後進行切割、打磨直至髮簪光滑 再使用古法手工綻刻浮雕圖案 部分花邊採用花絲來進行裝飾 在復刻過程中 簪頂用金色系的銀色金填充 並運用明暗關係 打造出浮雕效果的立體簪花 大家可以看到局部的紋樣效果 以及它所展現出立體浮雕的表面 這是關於配飾的復刻 第五大點我進行一個解 第一點 以考古資料、歷史文獻為依據 以還原服飾真實面貌為目標 此次我們所進行的數字復原的復刻 最終得到的效果是細緻、直觀、便於研究與展示的 這種方法靈活、精準、易於傳播 是壁畫數字化復原進階發展的新方向 也可為壁畫保護工作提供參考與借鑒 第二點 晚堂代表性洞窟中女供養人服飾形象豐盈飽滿 具有包容性和藝術性 墨高窟壁畫的復刻是對絲綢之路 紡織服裝類文化遺產的數字化保護與傳承 為當代服裝創新設計、戲劇影視美術設計等領域 提供人物服飾形象資料 第三點 此種復刻方法僅基於靜態展示 應用的領域有限 未來可進一步融合人工智能、認知心理學等相關知識 對壁畫的多維質屬性進行立體化的數字復刻 這也是我們相關研究未來的發展方向 這是主要的參考文獻 以上就是今天分享的全部內容 感謝大家的觀看與聆聽 再見