宋代繪畫中竹家具的數(shù)字活化與應(yīng)用研究

■王 棟，張小開，孫媛媛 Wang Dong &Zhang Xiaokai &Sun Yuanyuan

(1.天津城建大學(xué)城市藝術(shù)學(xué)院，天津 300384；2.天津城建大學(xué)建筑學(xué)院，天津 300384）

竹文化是中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化體系的重要一支[1]。不同歷史時(shí)期的竹器各有特色，形成了獨(dú)特的竹器文化。傳統(tǒng)竹家具是中國(guó)竹器的重要部分。唐宋時(shí)期，我國(guó)普遍的起居形式開始從席地而坐向垂足而坐轉(zhuǎn)變，高型家具體系逐漸形成[2]。我國(guó)的竹家具也隨之逐步成熟完善，形成完整的竹家具系統(tǒng)。這個(gè)時(shí)期的竹家具多見于圖像和文字中，以實(shí)物保存下來(lái)的較少[3]。因此，從傳統(tǒng)繪畫出發(fā)對(duì)傳統(tǒng)竹家具進(jìn)行研究是一條行之有效的路徑。尤其在我國(guó)繪畫高峰的宋代繪畫中存在的竹家具，是竹家具研究不可忽視的重要部分。宋代繪畫中的竹家具既是對(duì)于當(dāng)時(shí)竹家具制作的形式和工藝的記載，也是當(dāng)時(shí)樸素清雅、謙遜有節(jié)的中國(guó)文化的象征。繪畫中所表現(xiàn)竹家具的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、尺度等信息是不全面的。以繪畫傳遞的圖像信息為基礎(chǔ)，將竹家具進(jìn)行數(shù)字復(fù)原活化，補(bǔ)全缺失信息，是對(duì)傳統(tǒng)竹家具的進(jìn)一步挖掘、整理與呈現(xiàn)。

1 宋代繪畫中竹家具的形態(tài)復(fù)原

宋代繪畫中的竹家具多見于人物題材的繪畫，例如《白描羅漢圖冊(cè)》《藥山李翱問(wèn)答圖》中的竹扶手椅，《文會(huì)圖》《扶醉圖》《米襄陽(yáng)洗硯圖》中的斑竹椅，《十八學(xué)士圖》中的斑竹玫瑰椅，《張勝溫畫梵像卷》中的兩件竹椅等[4-5]（圖1）。繪畫中竹家具多與所繪人物共同出現(xiàn)，會(huì)受到人或物的遮擋，且中國(guó)傳統(tǒng)繪畫中有寫意變形的繪畫技法，與實(shí)際情況有偏差。因此，這些繪畫中竹家具的形態(tài)需要通過(guò)一定的方法進(jìn)行推算復(fù)原。傳統(tǒng)竹家具的形態(tài)復(fù)原內(nèi)容包含造型、尺度、色彩及材質(zhì)等。

■圖1 宋代繪畫中的竹家具舉例

1.1 傳統(tǒng)竹家具的造型復(fù)原

造型的推算復(fù)原以繪畫中竹家具整體的形象為基礎(chǔ)，以宋、明等朝代與該竹家具類別相同的木質(zhì)家具為參照，結(jié)合相關(guān)的文獻(xiàn)記載，最后推算出竹家具的造型。以《十八學(xué)士圖》中的斑竹玫瑰椅為例?！妒藢W(xué)士圖》中共有3件類似的玫瑰椅，另外兩件為木質(zhì)玫瑰椅（圖2）。玫瑰椅造型最早的史料記載見于唐末李濟(jì)翁《資暇錄》，其載：“近者繩床（指椅子），皆短其倚衡，曰‘折背樣’。言高不過(guò)背之半，倚必將仰，脊不遑縱。亦由中貴人創(chuàng)意也。蓋防至尊（帝王）賜坐，雖居私第，不敢傲逸其體，常習(xí)恭敬之儀。士人家不窮其意，往往取樣而制，不亦乖乎！”根據(jù)繪畫中的家具以及文獻(xiàn)中的記載，《十八學(xué)士圖》中的斑竹玫瑰椅具有與當(dāng)時(shí)大部分玫瑰椅類似的造型特點(diǎn)：1）由于“恭敬之儀”坐姿的需要，其椅背高度不高于一般靠背椅椅背尺度的一半；2）由于處在低坐向高坐發(fā)展的過(guò)渡時(shí)期，這種玫瑰椅普遍存在踏床，今作腳踏；3）在座面及踏床下方均存在類似于后世家具中的束腰結(jié)構(gòu)[6]，這種束腰結(jié)構(gòu)起到了裝飾與力學(xué)結(jié)構(gòu)的雙重作用。

■圖2 《十八學(xué)士圖》中的玫瑰椅

1.2 傳統(tǒng)竹家具的尺度復(fù)原

尺度是家具非常重要的設(shè)計(jì)因素。良好的尺度關(guān)系不僅是滿足家具使用功能的基礎(chǔ)，也是家具整體造型美觀的重要因素。宋代繪畫中竹家具的尺度無(wú)法進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)測(cè)算，是竹家具復(fù)原制作的難點(diǎn)。在確定繪畫中家具的尺度時(shí)，本文通過(guò)人體工程學(xué)原理、設(shè)計(jì)幾何學(xué)原理及相同種類傳統(tǒng)家具之間的類比等方法進(jìn)行估算。以《十八學(xué)士圖》中斑竹玫瑰椅為例，根據(jù)人體的坐姿尺寸，可以確定座椅框架每一部分的尺度區(qū)間。我國(guó)人體坐姿頸椎點(diǎn)高一般男性為599-719mm，女性為563-675mm；坐姿小腿加足高一般男性為372-463mm，女性為331-417mm[7]。結(jié)合上文所提及的“折背樣”說(shuō)法，該玫瑰椅靠背的尺度應(yīng)為人體坐姿頸椎點(diǎn)高的一半左右，大約300-360mm之間。座面到腳踏底部的距離應(yīng)為坐姿小腿加足高，大約在330-463mm之間。該玫瑰椅的其余部分尺寸區(qū)間均可以用此辦法類推。在滿足人體工程學(xué)的基礎(chǔ)上，按照設(shè)計(jì)幾何學(xué)原理中的黃金分割比例進(jìn)一步估算玫瑰椅的尺寸。若玫瑰椅的靠背高度為350mm，座面到腳踏底部的距離為566mm，這兩者之比為1：1.618，故以此尺度來(lái)復(fù)原制作該斑竹玫瑰椅（圖3）。斑竹本身的尺寸也是決定斑竹椅尺度外觀的一個(gè)因素。斑竹的直徑可達(dá)15cm，節(jié)間長(zhǎng)達(dá)40cm[8]。徐振國(guó)等提出“胸徑55mm、株高11m、枝下高4m、稈重8kg，要求林相整齊、均勻”的斑竹林結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，直徑50mm是斑竹成材的廣泛標(biāo)準(zhǔn)[9]。結(jié)合常見竹家具結(jié)構(gòu)部件的尺度，斑竹椅所用斑竹直徑選取40-50mm區(qū)間。《十八學(xué)士圖》斑竹玫瑰椅的復(fù)原選定40mm直徑的斑竹。

■圖3 《十八學(xué)士圖》斑竹玫瑰椅的尺度復(fù)原

1.3 傳統(tǒng)竹家具的色彩和材質(zhì)復(fù)原

宋代繪畫有以“情”賦彩、隨“意”賦彩的藝術(shù)特點(diǎn)[10]，色彩表現(xiàn)具有很強(qiáng)的主觀性。因此，繪畫中物體的色彩和材質(zhì)與真實(shí)情況相差較大。在數(shù)字化復(fù)原竹家具的過(guò)程中，應(yīng)按照竹家具真實(shí)的色彩和材質(zhì)進(jìn)行制作。制作竹家具一般保留竹材原有的質(zhì)感、色彩、表面光澤等特征[11]。宋代繪畫中的竹家具表面主要以竹青為外表面呈現(xiàn)。竹青的自然色彩是綠色、黃綠色等。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后，隨著與人體的接觸，竹青的色彩會(huì)變成反光的棕紅色。竹青的質(zhì)感是光滑而細(xì)密的，隨著使用時(shí)間的增加，部分竹家具表面會(huì)出現(xiàn)光亮、潤(rùn)滑的質(zhì)感[12]。以《十八學(xué)士圖》中的斑竹玫瑰椅為例，選擇活竹、初期、長(zhǎng)期三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，挑選斑竹竹青表面具有代表性的區(qū)域節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行色彩提取，以色彩的RGB值作為量化數(shù)據(jù)。提取后，活竹階段的斑竹表面色彩RGB值為R112、G160、B79，斑點(diǎn)RGB值為R54、G53、B66；家具使用初期的色彩RGB值為R243、G188、B98，斑點(diǎn)RGB值為R195、G111、B63；家具長(zhǎng)期使用后的色彩RGB值為R196、G62、B16，斑點(diǎn)RGB值為R120、G63、B66（圖4）。這些色彩數(shù)據(jù)可以運(yùn)用于斑竹家具的色彩復(fù)原制作。

■圖4 斑竹竹壁表面色彩提取

在材質(zhì)方面，活竹表面光澤暗淡，長(zhǎng)期使用后的斑竹家具，其質(zhì)感的光滑程度比自然狀態(tài)和使用初期的斑竹家具更強(qiáng)，這是人體體溫及汗水長(zhǎng)期浸染后形成的效果。在復(fù)原制作過(guò)程中，使用虛擬現(xiàn)實(shí)軟件V-ray進(jìn)行主材表面光滑度的虛擬試驗(yàn)。V-ray中決定材質(zhì)表面光澤強(qiáng)弱的參數(shù)主要是高光光澤度（Hilight Glossiness），V-ray中物體材質(zhì)高光光澤度數(shù)值介于0-1之間。通過(guò)測(cè)試觀察，活竹表面高光光澤度一般選擇0.8較接近真實(shí)情況，初期竹材表面高光光澤度選擇0.89較接近真實(shí)情況，長(zhǎng)期竹材表面高光光澤度選擇0.93較接近真實(shí)情況（圖5）。

■圖5 斑竹竹壁表面材質(zhì)虛擬測(cè)試

2 傳統(tǒng)竹家具結(jié)構(gòu)與工藝復(fù)原

結(jié)構(gòu)和工藝復(fù)原是傳統(tǒng)竹家具復(fù)原活化的一個(gè)重要組成部分。對(duì)于傳統(tǒng)竹家具結(jié)構(gòu)和工藝的研究，一方面的意義在于部分現(xiàn)代竹家具的制作仍然在沿用傳統(tǒng)竹家具的結(jié)構(gòu)和工藝方法，現(xiàn)代竹家具結(jié)構(gòu)和工藝的創(chuàng)新也有賴于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工藝為基礎(chǔ)；另一方面，對(duì)于竹家具結(jié)構(gòu)和工藝的研究可以使宋代繪畫中竹家具的復(fù)原在細(xì)節(jié)上更加準(zhǔn)確。傳統(tǒng)竹家具的框架結(jié)構(gòu)形式有彎曲接合和直材接合兩大類。彎材或直材，與其他圓竹或竹片通過(guò)竹釘、鐵釘、膠粘劑、綁扎等連接方式組成竹家具的框架[13]。這兩大類結(jié)構(gòu)形式在宋代繪畫竹家具中均有體現(xiàn)。

2.1 宋代繪畫中竹家具的彎曲結(jié)構(gòu)工藝

竹材的彎曲成型有加熱彎曲和開凹槽彎曲兩種工藝。加熱彎曲適用于小徑竹材加工，多用于彎曲造型的零部件以及結(jié)構(gòu)輔件。這種加工工藝在《藥山李翱問(wèn)答圖》《六尊者像》等繪畫中均有呈現(xiàn)。開凹槽彎曲適用于大徑竹材，多用于竹家具主要的結(jié)構(gòu)框架。包接是開槽彎曲重要的一種接合方式，多用于竹家具成角造型的制作。包接的方式在宋代繪畫竹家具中大量存在，是當(dāng)時(shí)比較重要的一種竹家具結(jié)構(gòu)工藝（圖6）。以《十八學(xué)士圖》中斑竹玫瑰椅的復(fù)原為例，該竹椅的靠背直角部位、座面圍子以及椅腿橫棖圍子均采用了包接的結(jié)構(gòu)工藝。

■圖6 宋代繪畫竹家具中的包接結(jié)構(gòu)

2.2 宋代繪畫中竹家具的直材接合工藝

傳統(tǒng)竹家具的直材接合類似于木家具的榫卯接合，接合的方式包括綁扎、榫接合[14]，其中榫接合需配合以竹釘?shù)鹊倪B接方法。直材接合的方式主要出現(xiàn)在竹家具T字造型、十字造型、L字造型以及一些輔助結(jié)構(gòu)，例如橫棖、矮老等部件的連接上，其在宋代繪畫竹家具中也廣泛存在。例如《張勝溫畫梵像卷》中竹椅靠背的T字造型、矮老；《文會(huì)圖》中竹椅兩腿之間的橫棖；《扶醉圖》竹榻兩腿之間的橫棖等（圖7）。在《十八學(xué)士圖》中斑竹玫瑰椅上，還存在大量的綁扎的連接方式。綁扎的工藝本身就具有較強(qiáng)的裝飾表現(xiàn)力。

■圖7 宋代繪畫竹家具中的直材接合

3 宋代繪畫竹家具的復(fù)原技術(shù)路徑

宋代繪畫竹家具的復(fù)原活化，最終要呈現(xiàn)的是形態(tài)完整，結(jié)構(gòu)合理的數(shù)字三維圖樣。該復(fù)原圖樣應(yīng)包含該竹家具的造型、尺度、色彩、材質(zhì)及局部結(jié)構(gòu)工藝等信息。根據(jù)上文所論，提出宋代繪畫竹家具的復(fù)原技術(shù)路徑（圖8）。

■圖8 繪畫竹家具的復(fù)原技術(shù)路徑

在造型上，尊重繪畫中傳遞的家具造型信息，結(jié)合其他文獻(xiàn)資料中的相關(guān)信息，參考中國(guó)傳統(tǒng)家具中類別相似的其他家具的造型規(guī)律，確定繪畫中竹家具的大體造型。采用3Dmax及AutoCAD進(jìn)行竹家具的虛擬模型制作。在尺度上，以人體工程學(xué)原理為基礎(chǔ)測(cè)算出繪畫中竹家具的具體尺寸，參照繪畫中其他常見的物品，結(jié)合設(shè)計(jì)幾何學(xué)的相關(guān)原理以及類別相似的其他家具的尺度經(jīng)驗(yàn)，確定繪畫中竹家具的尺度。精確尺度后進(jìn)行虛擬模型的尺度深度修改[15]。在色彩和材質(zhì)上，遵循竹家具的本色，從繪畫中竹家具所用的竹材以及同種竹材所制作的家具實(shí)物照片中提取家具色彩的量化數(shù)據(jù)；通過(guò)V-ray虛擬試驗(yàn)得出材質(zhì)表面數(shù)據(jù)[16]。建立面向V-ray使用的竹家具色彩和材質(zhì)的數(shù)據(jù)庫(kù)。根據(jù)數(shù)據(jù)利用3Dmax和 V-ray進(jìn)行竹家具表面色彩和材質(zhì)的編輯，并將材質(zhì)賦予虛擬模型。在結(jié)構(gòu)工藝方面，從存世的傳統(tǒng)竹家具以及現(xiàn)代竹家具中追溯中國(guó)傳統(tǒng)竹家具的各種結(jié)構(gòu)和工藝方法，并將其定位到所要復(fù)原的竹家具結(jié)構(gòu)中，從而完成結(jié)構(gòu)和工藝上的復(fù)原。通過(guò)以上技術(shù)路徑可以較完整地復(fù)原活化繪畫中的竹家具（圖9）。

■圖9 《十八學(xué)士圖》斑竹玫瑰椅的復(fù)原活化

此復(fù)原活化的技術(shù)路徑通用于宋代繪畫竹家具的復(fù)原，也可以推廣至一類只存有圖像或文獻(xiàn)記載的中國(guó)傳統(tǒng)竹家具的復(fù)原。

4 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)繪畫及文獻(xiàn)中的竹家具是現(xiàn)代竹家具設(shè)計(jì)發(fā)展的寶貴源泉。復(fù)原活化宋代繪畫中的竹家具，是將傳統(tǒng)竹家具完整立體地呈現(xiàn)，為我們研究傳統(tǒng)設(shè)計(jì)文化提供素材，為傳統(tǒng)家具再設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)，是弘揚(yáng)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)文化的基礎(chǔ)步驟。通過(guò)對(duì)宋代繪畫竹家具的復(fù)原活化研究，總結(jié)出了以繪畫為基礎(chǔ)、人體工程學(xué)等為依據(jù)的造型和尺度復(fù)原技術(shù)路徑，以數(shù)字管理為基礎(chǔ)的色彩和材質(zhì)復(fù)原技術(shù)路徑，以傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)比對(duì)為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)工藝復(fù)原技術(shù)路徑。該技術(shù)路徑從宏觀勾勒到細(xì)節(jié)深化，可以將繪畫竹家具精確地復(fù)原活化。此復(fù)原活化的技術(shù)路徑亦可以推廣至除竹家具以外的工藝美術(shù)范圍，將更多的無(wú)實(shí)物的傳統(tǒng)工藝美術(shù)進(jìn)行現(xiàn)代數(shù)字化呈現(xiàn)。