晋南民居三雕艺术数字化保护策略研究
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摘要：晋南民居中的三雕艺术是晋南人民创造出的宝贵文化遗产，散发着无穷的艺术魅力，同时也体现着重要的历史价值。数字化保护作为一种先进的文物保护手段，在三雕艺术数字数据存档、虚拟复原、复制再造、传播等方面发挥着重要的作用。本文探索了晋南民居三雕数字化保护的方法与策略，以期为其他艺术领域数字化保护提供参考。
关键词：晋南 三雕 数字化
中图分类号：J313.2 文献标识码：A 文章编号：1008-3359（2020）02-0162-03
晋南地处山西省西南部，包括临汾，运城等地区。晋南地区不仅有丰富的矿产和富饶的土地，这里更是华夏文明的发源地。十幾万年前，就有丁村人在晋南地区活动繁衍生息。从尧舜禹到民国，延绵几千年的历史脉络在晋南地区清晰可见，这几千年的发展为我们留下了丰富的人文历史资源。而晋南民居中的三雕艺术就是祖辈留给我们的丰富文化遗产之一。但是随着时间的推移和各种客观因素的影响，晋南民居三雕艺术却与我们渐行渐远，甚至有的已经消失。让我们无法准确的通过三雕艺术去了解当时人们的生活和历史，因此，三雕艺术作为不可再生的文化资源，针对它的保护就迫在敏捷。
一、晋南民居三雕艺术的价值与特色
山西是古建筑保存最多的省份之一，而晋南民居又是山西古建筑中的一个重要组成部分，晋南民居主要以临汾地区丁村民居建筑群、运城地区李家大院建筑群为代表。其中还有散落在晋南各地的其他各个地区民居古建筑，为数甚多。
晋南民居大多修建的年代正值三雕艺术发展的鼎盛时期。人们不仅对建筑结构进行改良，还将思想和审美体现在石雕、木雕、砖雕上。三雕艺术在晋南民居中随处可见，三雕中装饰纹样多取材于现实生活，在此基础上进行在设计和修饰，除了常见的动植物纹样，还有文字类、抽象的几何等装饰纹样。除此之外三雕中雕刻工艺也多种多样，当时的设计者根据建筑装饰部位的不同，将圆雕、浮雕、透雕等不同技法进行合理运用。不仅对建筑装饰设计方法有着很强的指导性，同时对当代雕刻工艺也起到了很强的指导和借鉴作用。晋南民居中的三雕具有很高的艺术价值。
晋南民居三雕艺术中出现了很多真实的历史事件和民间传说，同时也出现了很多象征精神世界的装饰图形和文字，三雕艺术可以从一个侧面反映当时人们生产生活的特点和历史信息。三雕艺术是历史发展过程中沉淀的精髓，它是晋南民俗文化、耕读文化、晋商文化的一个物化。为我们研究晋南历史提供了最直观的图形资料，三雕艺术具有很强的历史价值。
二、数字化技术在晋南民居三雕保护中的应用
随着时代的进步，对传统民居三雕的保护，除了传统的修复和结构加固之外，数字化保护手段和技术也在逐渐成熟，所谓数字化保护，首先是利用三维扫描、数字拍照、云点计算等手段对三雕艺术的造型、色彩、材质进行数字存案。其次数字化保护不仅仅是对原有三雕艺术品的简单数据保存，数字化保护还包括对原有三雕艺术品虚拟修复、复制复原以及数字传播等领域。
（一）数字化保护中三雕艺术数字资料存档与采集策略
针对三雕艺术装饰的特点，对三雕艺术的数字收集主要集中在对造型三维立体数据收集;表面色彩与肌理的数字化收集;对材质的分析与整理。目前主流的数字档案的建立主要有两种方式。
第一种是基于图像的三维模型的分析重建（简称IBMR技术），是通过相机的定焦拍摄技术对所要收集的对象进行多角度进行拍摄收集，通过云点计算，从二维图像中分析计算出三维数据。此种方式的优势就在于收集成本较低，用时较短，不需要更多的设备来做支撑。缺点是收集过程中由于光线和拍摄角度的问题，生成的数字化档案精度和色彩还原度误差较大。此种方式可以用于数据收集初期的分析和制定扫描计划的指导性数据。目前包括微软、大名鼎鼎的三维图像软件开发商Autodesk公司都在积极地探索更加有效的IBMR技术。
第二种数据收集方式是通过高精度三维扫描仪进行，通常我们在对建筑构件或者三雕作品进行扫描时，为了保证不对原有对象产生二次破坏。我们采用了拍照式和激光式扫描设备，这两类设备都不会接触扫描对象，而拍照式扫描仪可以生成较高分辨率的三维模型，精度可以达到0.05mm，成型的速度也大大提高。并且在采集三维数据的同时，拍照式扫描仪会在表面纹理上定位图形虚拟目标，从而收集表面的色彩和纹理。这样在收集造型三维数据的同时也采集到了三雕本身的颜色信息。采用高精度三维扫描设备进行三雕数字化档案收集工作的优点就是成型精度和表面色彩的准确性和精度都能达到数字存档的要求，它收集的模型更加符合研究、存档和再次逆向设计的要求。缺点是技术难度比较大，尤其是后期的整理和再调整，操作相对复杂，不符合大多数非技术人员使用。高昂的设备成本也抬高了使用者的门槛。
（二）数字技术对晋南三雕艺术虚拟修复策略
随着时间的流逝，石雕木雕和砖雕，都存在不同程度的破损和缺失，而传统的修复手段不仅会改变三雕原本的艺术面貌，甚至对原件产生二次破坏。而数字化的虚拟修复则能避免这一难题。虚拟修复主要体现在两个方面：
第一，针对三雕中立体造型残损的修复，采用数字雕塑技术进行补充、添补、对接等推敲和研究。造型修复是在数字化收集的三维数据的基础上进行虚拟修复，可以不接触原件，对三雕背后的历史文化与技法充分分析的基础上，通过计算机进行最大程度的虚拟还原。不会对原件产生任何破坏和影响。
第二，针对三雕中彩绘、材质、纹理的修复。采用计算机平面图形技术，对损坏图形进行添补、拼接来形象还原。通过对色彩原料的成分和色谱分析，在计算机中可以快速找到其色相与相应的绘制技法。并不会对原有的色彩有任何破坏，也能在计算机中最大限度的还原原件的色相与图形。 （三）数字模型的復制策略
晋南民居三雕艺术随着时间的变迁，有一些原件将会受到不可抗拒的破坏甚至消失。那么数字档案在此就发挥了很重要的作用。我们可以通过数控成型技术对三雕文物进行实物复原和重建。目前数字实体成型技术，主要分为两种，一种为3D打印另外一种是数控雕刻技术。
目前3D打印复原技术主要是FDM热熔堆叠3D打印技术，它的材料也主要是热熔型化学材料。它通过对数字模型进行等高线切片，将热熔后的材料以0.1毫米的精度堆叠成型。目前它的主要优势是原材料廉价。缺点是无法真实还原三雕艺术的材质，精度低，成型时间过长等方面。而另一种通过光学的SLA打印技术，它是通过光敏树脂与激光产生固化，它比较热熔型的打印技术，成型精度更高、打印速度也更快。当然随着科技的进步，3D打印技术可打印的材质越来越丰富，手段也越来越多样。
但是鉴于三雕艺术材质的特殊性，采用传统的数控雕刻技术仍然是最佳的选择。传统数控雕刻技术，可以在原有石材、木材与砖面进行直接的雕刻。通过数控软件在数字模型表面形成刀路。通过数控雕刻臂，对原材料进行雕刻。数控雕刻技术发展到今天，精度和雕刻方式已经发生了质的飞跃，它既可以保留原有作品材质的属性，又可以最大精度的复原作品艺术形态，这无疑成为三雕艺术复制的不二选择。
（四）三雕艺术数字化传播策略
在数字化保护的过程中，通过数据收集和修复是为了对传统三雕艺术进行数字存档让其永久保存。从另外一个层面来说保存这些文化资源的更深层次目的是为了将晋南文化进行弘扬和传承。数字化的传播手段可以通过网络服务器作为存储终端，采用PC、手机、VR等多种媒介进行网络传输，与广大爱好者和研究人员共享文化遗产。它的优点是可以让观者不受时间空间的限制;它可以更加详细的观察研究三雕艺术，观者可以通过媒介终端全景无死角的观察三雕艺术品。观察过程中不受光线明暗的影响，随时放大缩小旋转三雕艺术品，观察方式更加多样化。随着5G网络和数字媒介终端的发展，数字三雕的传播手段将会更加丰富。
三、结语
综上所述，在针对晋南民居三雕艺术数字化保护的过程中，应该深刻理解晋南三雕艺术的文化价值和历史价值。借助数字化的手段对其进行数字模型和艺术信息的收集，通过先进的可视化计算机图形技术进一步保护和修复晋南三雕艺术。随着大数据和5G网络的发展，用更加便捷高效的传输手段，让观者对三雕艺术有更深的了解，进而弘扬和传播晋南优秀的三雕文化。
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