摘要：目的：文章應用數(shù)字技術(shù)，對仙游縣玉新書院、云山書院和瑞云祠的李耕壁畫進行科學的數(shù)字化保護，以實現(xiàn)其數(shù)據(jù)存檔、虛擬修復及多媒體展示利用，更好地保護和傳承優(yōu)秀文化遺產(chǎn)。方法：采用文獻梳理、現(xiàn)場調(diào)查、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、修復、建模及多媒體展示等手段，實施綜合性研究。首先，通過文獻梳理了解李耕壁畫的歷史背景和藝術(shù)特色；其次，進行現(xiàn)場調(diào)查，以明確數(shù)字化保護的具體需求；再次，利用3D掃描、近景攝影測量技術(shù)、高光譜成像技術(shù)等手段，采集壁畫的高精度數(shù)據(jù)；接著，利用圖像處理軟件對這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行色彩管理、圖像制作、模型構(gòu)建等后續(xù)處理；最后，利用虛擬成像技術(shù)搭建三維空間展示平臺，實現(xiàn)李耕壁畫的數(shù)字化展示與傳播。結(jié)果：繪制了78幅李耕壁畫正射影像圖和病害圖，完成了局部壁畫虛擬修復，構(gòu)建了三維展示平臺。這些成果為壁畫數(shù)字存檔、學術(shù)研究和展示提供了高質(zhì)量的數(shù)據(jù)支持，也證明了數(shù)字技術(shù)選擇的適用性和有效性。結(jié)論：數(shù)字技術(shù)在壁畫保護與傳承工作中具有顯著優(yōu)勢，同時在虛擬修復過程中面臨難點和挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：李耕；壁畫；數(shù)字化保護

中圖分類號：K879.41；TP399 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2024）18-0-03

0 引言

李耕是近代著名國畫家，與齊白石并稱“南李北齊”。其藝術(shù)風格獨特，為后世留下了豐富的藝術(shù)遺產(chǎn)。保存在仙游縣玉新書院、云山書院和瑞云祠的78幅李耕壁畫，在眾多文化遺產(chǎn)中獨樹一幟。然而，這些壁畫不同程度地受到病害影響，面臨破損風險。傳統(tǒng)的壁畫保護手段難以應對復雜需求，且成本高，效果有限，修復不可逆。

數(shù)字技術(shù)為壁畫保護提供了新的方案。通過高精度掃描、圖像處理、三維建模等數(shù)字化手段，可以無損地記錄和再現(xiàn)壁畫信息，為壁畫的長期保存、學術(shù)研究與文化傳播提供有力的技術(shù)支持。我國在壁畫數(shù)字化保護領(lǐng)域的研究取得了顯著進展，涵蓋數(shù)據(jù)采集、圖像處理、三維重建等多個環(huán)節(jié)［1］107-112［2-3］。在實踐層面，相關(guān)團隊已經(jīng)成功地將數(shù)字技術(shù)應用于以敦煌壁畫為代表的各類壁畫保護與修復項目中，積累了豐富的經(jīng)驗［4-5］。這些實踐不僅驗證了數(shù)字技術(shù)在壁畫保護中的可行性和實際效用，而且彰顯了其在未來應用中的巨大潛力。

盡管數(shù)字技術(shù)適用性強，但對于保存環(huán)境各異的壁畫，技術(shù)需依據(jù)具體情況進行適配與創(chuàng)新。本文從李耕壁畫的實際情況出發(fā)，探討數(shù)字技術(shù)在壁畫保護中的具體應用策略，以期為壁畫保護工作提供有益參考。

1 李耕壁畫概述

1.1 李耕壁畫價值與藝術(shù)特色

現(xiàn)存于玉新書院、云山書院和瑞云祠的78幅李耕壁畫是三一教思想的人文反映，生動展現(xiàn)了仙游地區(qū)的民間信仰與文化內(nèi)涵。三處壁畫的創(chuàng)作年代集中于清末民初至新中國成立初期，其中瑞云祠壁畫創(chuàng)作于1907年，是李耕早期的作品，玉新書院和云山書院的壁畫繪制于20世紀50年代，屬于李耕中后期的作品。

瑞云祠大殿兩側(cè)墻壁繪制30幅《林子行跡圖》組圖，大門內(nèi)側(cè)墻壁對稱繪制4幅大幅壁畫，分別為《龍吟》《虎嘯》《九鯉湖》《菜溪巖》。玉新書院正廳兩側(cè)墻壁上保存10幅《十殿閻王圖》組圖和4幅《儒》《道》《釋》《夏》，構(gòu)圖形式為條屏。云山書院壁畫繪制內(nèi)容為《三一教主林龍江先生志》。這三處壁畫主要描繪了林龍江的生平事跡和當?shù)氐娘L景名勝，它們不僅是三一教在民間發(fā)展與傳播的重要載體，還生動展示了李耕將水墨畫的精髓與技法巧妙融入壁畫創(chuàng)作中的獨特藝術(shù)造詣。

1.2 李耕壁畫保存現(xiàn)狀

據(jù)調(diào)查，仙游三處李耕壁畫的保存情況整體較好，但也存在一定的差異。其中，瑞云祠的《林子行跡圖》壁畫共30幅，其中25幅為李耕原作，右側(cè)墻最底下的5幅據(jù)傳為李耕弟子重繪。位于大門兩側(cè)的4幅壁畫保存較差，顏色脫落嚴重，畫面約一半已無法辨認。云山書院現(xiàn)存《三一教主林龍江先生志》系列壁畫共30幅，右壁16幅，左壁14幅，左壁缺失2幅。這些壁畫整體保存較好，顏色以淡墨色為主，且因年代久遠，壁畫顏色退化較多，部分線條已難以辨認。玉新書院內(nèi)壁畫共14幅，保存情況良好。盡管李耕壁畫整體保存尚可，但因脆弱性、環(huán)境變化及人為破壞，已出現(xiàn)裂縫、褪色、涂寫等多種病害。

1.3 數(shù)字化保護的必要性和緊迫性

傳統(tǒng)壁畫保護耗時費力，專業(yè)門檻高，且存在物理修復不可逆的風險。盡管文物管理部門采取了日常管理和簡易保護措施，如云山書院和瑞云祠壁畫安裝玻璃保護罩防止人為破壞，但壁畫病害仍在緩慢加深。因此，數(shù)字化保護顯得尤為迫切。它能真實記錄壁畫現(xiàn)狀，減少物理修復風險，通過虛擬修復技術(shù)為實體修復提供指導，并提升公眾對壁畫的認知與參與度，促進文化傳承與發(fā)展。

2 數(shù)字化保護技術(shù)與方法

2.1 壁畫數(shù)字化保護常見技術(shù)

常見的數(shù)字技術(shù)主要包括以3D掃描、近景攝影測量技術(shù)、高光譜成像技術(shù)為代表的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，以圖像增強、數(shù)據(jù)壓縮、云存儲為代表的數(shù)據(jù)處理和存儲技術(shù)，以及以虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）為代表的虛擬成像技術(shù)等。

2.2 壁畫數(shù)字化保護技術(shù)的應用

數(shù)字技術(shù)在壁畫文物保護中的應用大致可歸納為四個方面，包括數(shù)字化存檔、數(shù)字化修復、數(shù)字化展示和其他數(shù)字化信息的應用［6］。與傳統(tǒng)保護方法相比，數(shù)字化保護方法主要運用數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理與加工、虛擬現(xiàn)實、多媒體展示手段，實現(xiàn)對文物信息的永久保存，避免病害導致的信息丟失或消失。同時，其能夠提高文物傳播的速度和廣度，彌補壁畫文物在地性的不足，還能為研究者提供真實、高清和便利的研究資料。以敦煌壁畫保護為例，相關(guān)研究團隊基于敦煌壁畫保護的需求，開發(fā)和應用智能化交互的壁畫臨摹輔助技術(shù)、色彩演變模擬技術(shù)，實現(xiàn)壁畫數(shù)字化從數(shù)據(jù)采集到虛擬修復再到信息共享和開發(fā)創(chuàng)作全流程的保護［7］。這對指導其他地區(qū)的壁畫保護工作具有重要的參考價值。

3 李耕壁畫數(shù)字化保護應用實踐

3.1 李耕壁畫數(shù)字化保護目標

基于對李耕壁畫的實地勘察及資料研究，充分論證并明確工作的目標。數(shù)字化保護目標包括綜合應用三維掃描、近景攝影測量及多媒體等多種數(shù)字技術(shù)手段，實現(xiàn)對李耕壁畫的數(shù)據(jù)存檔、虛擬修復及多媒體展示利用。具體細化目標如下：一是完成78幅李耕壁畫的高清影像采集，制作壁畫正射影像圖；二是繪制壁畫病害圖，分析壁畫損傷情況；三是實施壁畫的虛擬修復工作，還原壁畫原貌；四是對壁畫所在建筑場景建模；五是整合所有相關(guān)成果數(shù)據(jù)，構(gòu)建展示網(wǎng)頁，便于公眾查閱與欣賞。

3.2 外業(yè)數(shù)據(jù)采集

數(shù)字化采集是李耕壁畫數(shù)字化保護的首要步驟，其數(shù)據(jù)質(zhì)量對后續(xù)的數(shù)據(jù)利用至關(guān)重要。外業(yè)采集的數(shù)據(jù)涵蓋高清影像數(shù)據(jù)、三維掃描數(shù)據(jù)以及高光譜成像數(shù)據(jù)等。為確保數(shù)據(jù)采集的規(guī)范性和安全性，項目團隊嚴格按照《李耕壁畫數(shù)字化保護設(shè)計方案》及相關(guān)標準執(zhí)行操作。在采集前，工作人員對影響壁畫數(shù)據(jù)采集的物品和環(huán)境進行清理，拆除玻璃罩，并使用氣吹和細毛刷對附著于壁畫上的蜘蛛網(wǎng)等雜物進行了必要清理，同時采取了全面的安全防護措施。

3.2.1 近景攝影測量

使用近景攝影測量和計算機圖像處理技術(shù)可以精確地獲取和生成壁畫的三維空間信息。考慮到壁畫尺寸大，因此使用高清數(shù)碼相機分區(qū)塊拍攝，并通過計算機軟件生成正射影像圖。這一方法具有工作效率高、設(shè)備易操作、受環(huán)境影響小的特點［1］107。采集過程中使用架設(shè)燈光組進行全局打光配合，注意光線控制、曝光參數(shù)調(diào)整等細節(jié)，以確保圖像質(zhì)量，使壁畫采集分辨率大于300PPI。根據(jù)后期處理軟件的需求，分區(qū)塊采集需做到每一張相鄰拍攝照片有70%的面積重疊。在數(shù)據(jù)采集過程中，針對采集的照片可能存在偏離正色等問題，通過放置愛色麗24色標準色卡來采集每區(qū)塊的第一張校色照片，以保證數(shù)據(jù)采集和處理都處于同一色彩管理體系中。

3.2.2 三維掃描

三維掃描技術(shù)可以無接觸快速獲取古建筑壁畫的空間和色彩等信息，并據(jù)此構(gòu)建出實體三維模型，為后續(xù)成果應用提供數(shù)據(jù)。在設(shè)備選擇上，使用國產(chǎn)自研的三維掃描相機，高效地對建筑空間及壁畫本體進行三維掃描，確保數(shù)據(jù)的全面性與準確性。借助先進的人工智能算法，有效提升采集的工作效率。最后，利用專業(yè)軟件自動生成包含真實RGB信息的實景三維模型及點云模型，這些模型滿足點位精度±2 mm、平均點間距不超過5 mm，且點云完整度不低于90%的標準。

3.3 數(shù)據(jù)加工與處理

內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的加工與處理構(gòu)成了數(shù)字化保護工作的核心環(huán)節(jié)。在這一階段，技術(shù)人員對采集到的原始數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的整理、精細的加工以及專業(yè)的制作，主要包括正射影像圖的制作、病害圖制作、三維導覽制作以及虛擬修復等。

3.3.1 正射影像圖制作

在影像數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)處理過程中，首先，利用Capture One軟件將采集的愛色麗色卡信息數(shù)據(jù)導入對應的采集影像數(shù)據(jù)中，進行色彩管理，高度還原拍攝壁畫的色彩信息。通過對影像數(shù)據(jù)的進一步調(diào)整，導出無損壓縮的高清影像數(shù)據(jù)。其次，將調(diào)整完成的影像數(shù)據(jù)導入專業(yè)的多圖像建模軟件Context Capture中，并設(shè)置數(shù)據(jù)采集設(shè)備的感應器尺寸、壁畫實際測量尺寸，通過計算將二維影像信息轉(zhuǎn)化為三維色彩信息，生成高清正射影像圖。生成的正射影像數(shù)據(jù)在Photoshop（以下簡稱“PS”）軟件中進一步轉(zhuǎn)換為300 dpi分辨率，檢查數(shù)據(jù)的尺寸精度，保存影像數(shù)據(jù)為PSB格式文件。

3.3.2 實景三維導覽加工

完成所有點位拍攝后，使用國產(chǎn)自研的實景三維相機能夠自動計算并直接生成實景三維空間，該空間可通過網(wǎng)絡(luò)訪問和下載。系統(tǒng)后臺提供的編輯功能允許對壁畫所在古建筑的三維空間進行編輯。根據(jù)展示和導覽的需求，在實景三維空間內(nèi)通過添加熱點的形式，嵌入必要的圖文信息、音視頻等內(nèi)容。同時，通過UI設(shè)計剔除不相關(guān)的人物和場景數(shù)據(jù)。用戶可通過平臺瀏覽壁畫的高清影像和三維模型，并體驗精確的測量功能和VR導覽，從而更深入地了解李耕壁畫及其數(shù)字化保護成果。

3.4 數(shù)字技術(shù)虛擬修復應用

3.4.1 壁畫病害圖繪制

壁畫病害調(diào)查的目的是摸清壁畫病害的種類和分布狀況，并以圖示和文字的形式說明。本次病害圖的繪制是以高清的正射影像圖為底圖，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查，按照WW/T0001-2007中規(guī)定的圖例輔以軟件繪制的方式，完成對78幅李耕壁畫病害的繪制。使用PS軟件專門制作了空鼓、脫落、水漬、褪色、變色、劃痕、涂寫等23種不同病害填充圖例，實現(xiàn)了對各類病害的數(shù)字化標注，為病害類型、病害面積等信息的統(tǒng)計與分析提供了便捷工具。

3.4.2 壁畫虛擬修復

壁畫的實體損壞情況主要分為肌理損壞、結(jié)構(gòu)損壞和內(nèi)容損壞。在利用數(shù)字化手段開展虛擬修復時，需要根據(jù)不同類型的病害采取相應的修復方法。其中，肌理損壞和結(jié)構(gòu)損壞可以借助PS軟件進行虛擬修復，即針對壁畫中的破損區(qū)域，以畫面周邊的色彩和線條為參照，填補脫落、裂縫、釘痕等破損部分，同時去除涂寫、劃痕、水漬等污染物信息。修復工作主要根據(jù)所修復部位周圍壁畫的色彩、圖案特征來進行，以確保修復后的褪色和變色線條圖案與整體畫面協(xié)調(diào)一致。需要指出的是，內(nèi)容損壞的復原工作面臨諸多挑戰(zhàn)。一方面，技術(shù)手段尚存在局限性，高光譜相機只能識別肉眼無法觀察到的有限的色彩和線條，為虛擬修復提供一定的依據(jù)；另一方面，虛擬復原工作需深度依賴繪畫圖像及繪畫技法的模擬，這導致復原成果存在較大的不確定性和爭議。

4 結(jié)語

在遵循壁畫原址保護原則的基礎(chǔ)上，圍繞壁畫數(shù)字化的核心需求，綜合運用各類數(shù)字技術(shù)，使李耕壁畫得到了全面記錄和保存，為修復與展示傳播提供了高質(zhì)量數(shù)據(jù)，有效防止了物理因素導致的藝術(shù)損失。隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，壁畫文物將借助更先進、更便捷的數(shù)字技術(shù)進行復制、保存、展示與傳播。技術(shù)與藝術(shù)的結(jié)合，能推動更多中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化煥發(fā)新生。

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