数智画笔点染藏式建筑彩绘新图景

近日，青海省黄南藏族自治州（以下简称“黄南州”）的画师更登，手握画笔盘腿而坐，将从各地搜集来的藏式建筑彩绘纹案，绘于画布，悉心保存。百公里外，青海师范大学的科研人员，手持“数字画笔”，绘出千年藏式建筑彩绘保护和利用的另一番图景。

不管是横梁、柱身，还是门窗、墙体，彩绘艺术在藏式建筑中应用广泛，而四童献瑞图、穿云龙图、莲花吉祥图等图案，彰显着藏式建筑彩绘浓郁的地域和文化特色。如今，应用前沿科技手段，这门古老艺术正迸发强劲活力。

古老传承“数字再现”

黄南州是著名的“藏画之乡”。这里的一些传统村落，家家画唐卡、户户有画师。当地的唐卡、堆绣、建筑彩绘等艺术形式，构成蜚声海内外的联合国教科文组织人类非遗代表性项目——热贡艺术。

年近五旬的更登是青海省级工艺美术大师，自幼随老艺人学习绘画技巧，在唐卡和建筑彩绘领域小有成就。“相比唐卡，建筑彩绘的绘画需求相对较少，且难度大，干这行的画师自然少。”更登说，他有一个夙愿，就是将藏式建筑彩绘手艺发扬光大。

得知这一情况后，青海师范大学计算机学院博士生导师、青海省计算机学会理事长耿生玲意识到，藏式建筑彩绘传承至今殊为不易。“开展数字化，让科技手段与文化保护更好融合，或许能找到让古老手艺焕发生机的新途径。”她说。

于是两人一拍即合——更登创作建筑彩绘，耿生玲团队开展数字化保护，并携手安徽、江苏等地的高校、企业，开展藏式建筑彩绘的数字化保护与共享利用关键技术研究与应用。这项研究还得到青海省科学技术厅科技援青合作专项的资助。

开展数字化保护，资源数据库扮演着核心枢纽和基础支撑平台的角色。仅靠更登一人，资源数据库“库容”非常有限。耿生玲团队利用大场景三维激光扫描和数字摄影技术，在甘肃、青海等地采集大量建筑彩绘图片，构建较具完整性、系统性、价值性的资源数据库，进而搭建藏式建筑彩绘艺术综合知识库。

在黄南州一座颇负盛名的藏式建筑群，耿生玲团队成员、青海师范大学计算机学院博士王福波耗时一个多月，采集了珍贵的建筑彩绘纹样。

此时，一幅绘于建筑墙体、高7米、宽5米的巨幅源图像让团队犯了难。时间久远，彩绘难免龟裂、褪色，局部甚至残缺；采集时，亦会碰到照片倾斜、反光等难题。

为此，团队开发出基于自适应感受野的特征同一性约束方法和基于图像细粒度的分类技术，实现源图像高分辨率、高精度数字化采集，进而生成规整的建筑彩绘纹样。特别是对于缺失的部分，根据原有图案，可延展生成原有的风格和元素。

彩绘创作时，如果说彩绘是血肉，那线稿图就是骨架。资源数据库中，线稿图不足，除了由更登绘制外，团队利用深度学习方法，提取源图像的上下文、细粒度特征和细节，进而生成高质量线稿图。

团队还通过颜色计算方法，开发出线稿图上色系统。“只要在尊重彩绘传统的前提下，可以随心所欲上色。只需一个简单的操作，就能让色彩鲜艳的彩绘跃上屏幕。”王福波边向记者展示边说，这将极大降低初学者的入门门槛。

千年彩绘“智能重构”

一般而言，建筑彩绘本身具有相似性。以“四角中心型”布局的建筑彩绘为例，四角使用相同的纹饰并进行相应的对称操作，中心纹饰则与四角风格类似。

“参考建筑彩绘的常见版式类型，希望可以像搭积木一样，能在电脑上直接合成整幅建筑彩绘。”耿生玲向团队抛出目标。

耿生玲向记者演示，在系统中新建一张画布，选择图元库中卷纹图案、植物花卉、几何符号、边框装饰等元素，直接拖到画布中，通过智能搭建技术和扩散模型，便会生成一幅整体的建筑彩绘。

以穿云龙图为例，可以在四角选择用户中意的卷纹图案，同时在图元库中选择契合画作风格的龙纹，置于中心位置。

而通过VR技术和三维重建技术，该团队搭建了多个建筑群的三维模型。“戴上VR眼镜，可以走进虚拟的建筑群。很多人没见过精美的藏式建筑彩绘，通过VR来展示，很逼真，很有视觉冲击力。”耿生玲说。

目前，耿生玲团队正在对收集的资源进行标注，来形成AI模型所需要的高质量资源库；同时，正在研发更精准的垂直大模型，利用AI技术绘制建筑彩绘。

“但从通用模型中训练一个垂直模型后，我们发现生成的彩绘不是很精细，更无法替代画师的成果。”耿生玲带领团队正开展分层训练，“让一个垂直模型来解决一个分层中的问题，之后拟合在一个智能体中，想必就能生成一幅高质量的建筑彩绘。”