數(shù)智畫筆點(diǎn)染藏式建筑彩繪新圖景

近日，青海省黃南藏族自治州（以下簡(jiǎn)稱“黃南州”）的畫師更登，手握畫筆盤腿而坐，將從各地搜集來(lái)的藏式建筑彩繪紋案，繪于畫布，悉心保存。百公里外，青海師范大學(xué)的科研人員，手持“數(shù)字畫筆”，繪出千年藏式建筑彩繪保護(hù)和利用的另一番圖景。

不管是橫梁、柱身，還是門窗、墻體，彩繪藝術(shù)在藏式建筑中應(yīng)用廣泛，而四童獻(xiàn)瑞圖、穿云龍圖、蓮花吉祥圖等圖案，彰顯著藏式建筑彩繪濃郁的地域和文化特色。如今，應(yīng)用前沿科技手段，這門古老藝術(shù)正迸發(fā)強(qiáng)勁活力。

古老傳承“數(shù)字再現(xiàn)”

黃南州是著名的“藏畫之鄉(xiāng)”。這里的一些傳統(tǒng)村落，家家畫唐卡、戶戶有畫師。當(dāng)?shù)氐奶瓶ā⒍牙C、建筑彩繪等藝術(shù)形式，構(gòu)成蜚聲海內(nèi)外的聯(lián)合國(guó)教科文組織人類非遺代表性項(xiàng)目——熱貢藝術(shù)。

年近五旬的更登是青海省級(jí)工藝美術(shù)大師，自幼隨老藝人學(xué)習(xí)繪畫技巧，在唐卡和建筑彩繪領(lǐng)域小有成就。“相比唐卡，建筑彩繪的繪畫需求相對(duì)較少，且難度大，干這行的畫師自然少。”更登說(shuō)，他有一個(gè)夙愿，就是將藏式建筑彩繪手藝發(fā)揚(yáng)光大。

得知這一情況后，青海師范大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院博士生導(dǎo)師、青海省計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)耿生玲意識(shí)到，藏式建筑彩繪傳承至今殊為不易。“開展數(shù)字化，讓科技手段與文化保護(hù)更好融合，或許能找到讓古老手藝煥發(fā)生機(jī)的新途徑。”她說(shuō)。

于是兩人一拍即合——更登創(chuàng)作建筑彩繪，耿生玲團(tuán)隊(duì)開展數(shù)字化保護(hù)，并攜手安徽、江蘇等地的高校、企業(yè)，開展藏式建筑彩繪的數(shù)字化保護(hù)與共享利用關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用。這項(xiàng)研究還得到青海省科學(xué)技術(shù)廳科技援青合作專項(xiàng)的資助。

開展數(shù)字化保護(hù)，資源數(shù)據(jù)庫(kù)扮演著核心樞紐和基礎(chǔ)支撐平臺(tái)的角色。僅靠更登一人，資源數(shù)據(jù)庫(kù)“庫(kù)容”非常有限。耿生玲團(tuán)隊(duì)利用大場(chǎng)景三維激光掃描和數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)，在甘肅、青海等地采集大量建筑彩繪圖片，構(gòu)建較具完整性、系統(tǒng)性、價(jià)值性的資源數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)而搭建藏式建筑彩繪藝術(shù)綜合知識(shí)庫(kù)。

在黃南州一座頗負(fù)盛名的藏式建筑群，耿生玲團(tuán)隊(duì)成員、青海師范大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院博士王福波耗時(shí)一個(gè)多月，采集了珍貴的建筑彩繪紋樣。

此時(shí)，一幅繪于建筑墻體、高7米、寬5米的巨幅源圖像讓團(tuán)隊(duì)犯了難。時(shí)間久遠(yuǎn)，彩繪難免龜裂、褪色，局部甚至殘缺；采集時(shí)，亦會(huì)碰到照片傾斜、反光等難題。

為此，團(tuán)隊(duì)開發(fā)出基于自適應(yīng)感受野的特征同一性約束方法和基于圖像細(xì)粒度的分類技術(shù)，實(shí)現(xiàn)源圖像高分辨率、高精度數(shù)字化采集，進(jìn)而生成規(guī)整的建筑彩繪紋樣。特別是對(duì)于缺失的部分，根據(jù)原有圖案，可延展生成原有的風(fēng)格和元素。

彩繪創(chuàng)作時(shí)，如果說(shuō)彩繪是血肉，那線稿圖就是骨架。資源數(shù)據(jù)庫(kù)中，線稿圖不足，除了由更登繪制外，團(tuán)隊(duì)利用深度學(xué)習(xí)方法，提取源圖像的上下文、細(xì)粒度特征和細(xì)節(jié)，進(jìn)而生成高質(zhì)量線稿圖。

團(tuán)隊(duì)還通過(guò)顏色計(jì)算方法，開發(fā)出線稿圖上色系統(tǒng)。“只要在尊重彩繪傳統(tǒng)的前提下，可以隨心所欲上色。只需一個(gè)簡(jiǎn)單的操作，就能讓色彩鮮艷的彩繪躍上屏幕。”王福波邊向記者展示邊說(shuō)，這將極大降低初學(xué)者的入門門檻。

千年彩繪“智能重構(gòu)”

一般而言，建筑彩繪本身具有相似性。以“四角中心型”布局的建筑彩繪為例，四角使用相同的紋飾并進(jìn)行相應(yīng)的對(duì)稱操作，中心紋飾則與四角風(fēng)格類似。

“參考建筑彩繪的常見版式類型，希望可以像搭積木一樣，能在電腦上直接合成整幅建筑彩繪。”耿生玲向團(tuán)隊(duì)拋出目標(biāo)。

耿生玲向記者演示，在系統(tǒng)中新建一張畫布，選擇圖元庫(kù)中卷紋圖案、植物花卉、幾何符號(hào)、邊框裝飾等元素，直接拖到畫布中，通過(guò)智能搭建技術(shù)和擴(kuò)散模型，便會(huì)生成一幅整體的建筑彩繪。

以穿云龍圖為例，可以在四角選擇用戶中意的卷紋圖案，同時(shí)在圖元庫(kù)中選擇契合畫作風(fēng)格的龍紋，置于中心位置。

而通過(guò)VR技術(shù)和三維重建技術(shù)，該團(tuán)隊(duì)搭建了多個(gè)建筑群的三維模型。“戴上VR眼鏡，可以走進(jìn)虛擬的建筑群。很多人沒見過(guò)精美的藏式建筑彩繪，通過(guò)VR來(lái)展示，很逼真，很有視覺沖擊力。”耿生玲說(shuō)。

目前，耿生玲團(tuán)隊(duì)正在對(duì)收集的資源進(jìn)行標(biāo)注，來(lái)形成AI模型所需要的高質(zhì)量資源庫(kù)；同時(shí)，正在研發(fā)更精準(zhǔn)的垂直大模型，利用AI技術(shù)繪制建筑彩繪。

“但從通用模型中訓(xùn)練一個(gè)垂直模型后，我們發(fā)現(xiàn)生成的彩繪不是很精細(xì)，更無(wú)法替代畫師的成果。”耿生玲帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)正開展分層訓(xùn)練，“讓一個(gè)垂直模型來(lái)解決一個(gè)分層中的問(wèn)題，之后擬合在一個(gè)智能體中，想必就能生成一幅高質(zhì)量的建筑彩繪。”

(責(zé)編：楊虞波羅、陳鍵)

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