数字化视域下的宋代缂丝设计元素提取与应用

冯青，郭昊麟

数字化视域下的宋代缂丝设计元素提取与应用

冯青a,b，郭昊麟a

（西安科技大学 a.艺术学院 b.东西方文化交流设计研究中心，西安 710054）

宋代缂丝工艺具有独特的审美形式与艺术价值，从数字化角度对其设计元素传承与应用，实现宋代缂丝在当代语境下的创新。选取宋代缂丝工艺中最具代表性的组合纹样，运用滚动引导滤波器进行去噪提取，结合形状文法理论与HSV色彩编码方法构建出宋代缂丝工艺传统纹样元素库与色彩库，以丝巾为载体设计与应用，并借助模糊评价方法对设计方案做出最终评价。将宋代缂丝元素融入现代设计中，不仅可以传承宋代缂丝工艺的内核，也实现了缂丝工艺在现代数字化时代背景下的创新。

产品设计；元素提取；形状文法；宋代缂丝；文创设计

缂丝是中国传统手工艺中具艺术风格的品种之一[1]，汉代就已出现，经过不断地发展，于宋代达到顶峰。宋代缂丝工艺复杂而技艺多变，尤其是南宋后期的缂丝山水花鸟，其纹样的艺术价值和观赏性甚至超越名家书画。

近些年，传统纹样演化研究已经成为一个非常流行的趋势，各种设计衍生图案不断地涌现，呈现出百花齐放的态势，并被广泛地运用到各个场合。如王伟伟等[2]以民族性地毯纹样为例，详细地推理论述了形状文法的应用流程，为传统织物纹样的设计再创新提供了一条可行之路；孙斐[3]使用型谱分析法与因子分析法对秦绣中的几何纹样与色彩进行研究与提取，结合形状文法对提取出的纹样进行衍生设计，最后应用于包装设计中，使秦绣纹样实现了数字化时代再创新；赵敏婷等[4]将传统剔犀漆器纹样运用分解重构等现代设计方法进行处理，通过包装实例验证，为文化的传承与发展提供了新思路。

研究人员从不同角度对纹样与色彩演化进行了相关的探索，但在他们的研究中也存在一些问题：纹样选取过程的分析较为主观，对纹样提取方法也未进行系统性论述；在进行设计的过程中，侧重于某一文化元素的重要性，忽略了传统文化需要从多层面、多角度进行传承，对最终呈现的方案也缺少科学的评价方法。针对这些研究的不足之处，提出一种基于边缘检测的滚动引导滤波[5]提取方法，借助形状文法与HSV色彩体系，将宋代缂丝元素应用于新的设计中，为传统文化元素的继承与再创新提供了新思路。

1 宋代缂丝工艺审美特征分析

1.1 宋代缂丝艺术风格

宋代缂丝工艺具有极强的多样性与可塑造性，北宋《鸡肋编》中关于缂丝的记载指出了缂丝的织技特点是非通梭的织法，所以能做到随欲所作的效果。宋代缂丝通过暗喻与表象的创作手法，用简约的纹样造型展现出丰富的文化内涵韵味。尤其是花鸟纹样的缂丝工艺受到院体画的影响，蕴含一种自由洒脱的隐逸思想。如南宋名家朱克柔所缂织的《缂丝山茶图》，蝴蝶翅膀栩栩如生，仿似飞向迎风摇曳的山茶花枝。该作品色彩清淡雅致，格调鲜明富有情趣，同时包含着深层次的审美意味[6]。作者在艺术创作时试图探索世界与人生中的真理，充实自己的内在，并追求领悟心性，以实现自我价值与人格的升华，使自身精神境界更加完善。

宋代缂丝在设色上有其独特之处，多用低纯度高明度的颜色来表现，充斥一种返璞归真的气息。整幅作品中色彩的对比很少，偶尔会以点缀的方式出现鲜明的冷暖对比色[7]。总体风格淡雅精致，有很强的绘画性。诚如郑昶先生评价宋代绘画：“殆受理学之暗示[8]”。以雅致的艺术风格与崇尚自然的创作情感，表达出一种出尘不染的境界。

1.2 宋代缂丝纹样种类

目前保留下来的宋代缂丝织品并不算多，却具有统一的艺术风格，对这种风格进行传承，使其焕发新的光彩，是现代设计师所追求的[9]。通过对现已出土的宋代缂丝进行研究，总结出宋代缂丝纹样包括几种类型，第1种是几何纹与花鸟、动植物纹等共同构成的图案；第2种是以植物或动物衬托主体的纹样；第3种是以山水画为主的纹样图案；第4种是以宋代绘画为范本缂织出的花鸟图案。

组合纹样的缂丝织品在宋代初期数量较多，多以花卉几何纹为主，搭配其他动物纹样。故宫博物院藏品《缂丝紫天鹿图》就属于这种类型，以各种花卉纹及枝叶构成图案，图案化的动物纹样间饰在各种花卉纹间。这种类型的缂丝织品多以艳丽豪华的装饰风格为主，其线条讲究流畅舒展。由于缂丝工艺能自由地塑造纹样造型，适合复杂的图案，所以人物题材在缂丝中的应用也比较广泛[10]。山水花鸟单独构成图案是宋代缂丝工艺发展完善后的典型特征，运用精巧的编织手法，熟练的色彩应用方式完美地展现了原作的审美特征[11]。宋代缂丝工艺形象特征型谱分析见表1。

表1 宋代缂丝工艺形象特征型谱

Tab.1 Craft image characteristics of Kesi in Song dynasty

2 宋代缂丝工艺纹样提取与演化

现代设计的本质就是以用户需求为基础和依据，为人们的生活提供帮助，同时提倡简约、自然、时尚。传统纹样作为中华文明的艺术瑰宝，不能仅存在于少数人的认知中，应当让它重新散发光芒，与人们的日常生活有机结合,使现代人亲身接触感受华夏文明的底蕴内核。基于文化传承的背景，缂丝纹样的衍生设计就显得特别关键,作为中国传统的民族纹样博大精深，一味地照搬使用是不可行的，只有运用现代的造型语言对其进行基因的流变[12]，才能紧跟时代发展的潮流,使其焕发新的光彩。

2.1 纹样提取演化思路

宋代缂丝纹样核心因子的提取与演化首先将根据其特点和作用给出12个描述词汇，再对50名设计专业的学生进行调研，借助五点量表对所有描述词语进行重要层次的筛选；综合分析数据，发现时代性、传承性、美观性、艺术性、新颖性这5个词汇均值较高，故以这5个词汇为参考进行纹样的选取，核心词汇调研结果见表2。

表2 宋代缂丝核心词汇调研

Tab.2 Research on the core vocabulary of Kesi in Song Dynasty

对缂丝中可以提取的纹样因子进行编号，组织10名行业专家（设计学教授3名、产品设计师4名、缂丝工艺相关从业人员2名和工艺美术史家1名）通过打分法，以上文筛选的5个核心词汇为标准对宋代缂丝主要视觉元素类型进行打分，最终结果见表3。

表3 缂丝纹样类型专家打分结果

Tab.3 Expert scoring results on the selection of Kesi patterns in Song Dynasty

专家打分结果显示，“组合纹样”为最具代表性的宋代缂丝工艺纹样元素。以用户调研的数据结果为依据，选取一系列组合纹样类型的宋代缂丝作品作为设计初始模型，使用滚动引导滤波进行图形去噪，使其科学直观地表现图形轮廓。对提取出的纹样因子结合现代审美进行推理演化，使传统纹样造型因子与现代审美元素和谐交融，得到既具有宋代缂丝艺术特征又符合现代设计美感的新图形。

2.2 纹样去噪与提取

由于材质特性导致丝绸容易受时间的影响，其纹样难以完整保存。尤其是缂丝织品这种具有多结构与层次，精致细密的工艺，漫长岁月流逝对其图案的损耗会导致提取的准确性降低，因此在进行纹样提取时需要借助现代化的方法来尽可能恢复其原貌。滚动引导滤波能够有效感知过滤要提取的纹样设计因子图像边缘，该方法首先将输入图像的画面组织通过高斯滤波进行过滤，再以输入的初始图形为参照物，结合双边滤波器进行多次迭代，直至逐渐将被模糊处理后的图形轮廓修复[13]，避免了物体边界丢失或图像提取不够准确的问题。其中高斯滤波的表达式如下：

式中：B为模糊处理后点的画面；K为标准化参数；N为原始图像中点相邻面积，其过滤模糊范围取决于s。

将高斯滤波处理过后的图案边缘参照初始导入图像运用双边滤波进行恢复，每一次输入进行恢复的图片为上一次输出的图片，经过多次迭代直到输出图像符合可提取标准。第二步双边滤波公式如下：

式中：K为标准化参数；s、r为图像空间与灰度区的高斯RMS宽值。被高斯滤波模糊掉的结构边缘会随着迭代次数的增加越来越清晰[14]。

滚动引导滤波器对于宋代缂丝去噪迭代过程见图1。

从图1中可以看出，滚动引导滤波器在过滤图像干扰组织结构的同时，清楚地留存了初始图形的边缘结构，能够轻松地对其轮廓进行处理。通过迭代结果对宋代组合题材的缂丝作品进行纹样提取，提取结果见表4。

2.3 纹样的演化

缂丝工艺由于其烦琐的制作技法与程序而逐渐淡出人们快节奏的生活，在文化层面上没有得到很好的保护[15]，同时在文化创意设计领域也没有被很好地传承。作为掌握一定设计理论知识的研究学者，应当运用现代化的研究方法对宋代缂丝进行符合当下审美的演化，其重点就是在保障宋代缂丝纹样元素基因不变的情况下，借助现代化设计方法对提取的核心纹样进行再创造，使其既可以满足时代对产品设计的需求，又可以重兴缂丝工艺独具一格的气韵。文中以缂丝百花双鸾纹为例进行设计衍生流程的展示，主要分为4个步骤完成，见图2。第1步，以提取的核心视觉元素为初始模式进行平滑处理，使其更具有简洁性，为后面的设计衍生奠定基础；第2步，将其变为线框图，并以宋代缂丝为模板对纹样区域进行细分；第3步，运用计算机软件对其进行几何化处理，使其更符合现代设计审美需求；第4步，在保持原动态的前提下，对几何化处理后的图形结合现代的审美添加细节。

图1 滚动引导滤波去噪过程

表4 宋代缂丝组合纹样元素提取

Tab.4 Extraction of combined patterns of Kesi in Song Dynasty

将现代化再设计的图形运用形状文法的演变规则进一步推理演化，将上一步得到的图案通过镜像、倾斜、重复、转动等方法进行处理，得到的新图形不仅将宋代缂丝风格特征加以继承，还具有现代设计韵律与动感。纹样形状文法演化结果见表5。

图2 缂丝百花双鸾纹样演化过程

表5 基本形设计构成

Tab.5 Design composition of basic form

3 宋代缂丝工艺色彩选取

色彩与纹样有所不同，能附带更加深层次的表现力及视觉冲击力，也可以表达人们不同的感情寄托。随着现代设计的不断发展，色彩包含的意义与作用得到了社会的普遍认同[16]。本次选取保存较为完整的缂丝织品作为色彩提取的对象，先将缂丝作品使用计算机软件进行数字像素化处理，像素化后的图形具有秩序性与纯粹性，主要表现在其中所有方格元素都以严谨的数理性为构成图案的基础准则来表现视觉形态，基础元素都在网格体系内沿着双轴方向根据一定的规律进行排列[17]，对提取色彩的科学性与准确性有一定积极作用。以数字化处理后的图案为基础得出色彩的RGB值，这样能够最大限度地确保提取色彩的完整性。但是，RGB模式在设计过程中具有很强的局限性：一方面，RGB色彩模式对所选颜色内涵的表达不够直接，从RGB数值中明确地论述所选色彩的感知属性十分困难；另一方面，无法将2个不同颜色对应色彩空间中2个点之间的距离通过RGB模式表达出来[18]。为了使提取的色彩更具有实用性，将RGB的数值通过运算转化为HSV色彩模式，即色度（Hue）、色彩纯度（Saturation）、明度（Value），HSV色彩模式对灰度、明度和情感能够直观地表达，能很好地应用于色彩处理编辑过程。具体提取情况见表6。

表6 缂丝工艺色彩提取

Tab.6 Color extraction of Kesi

续表6

4 设计实例

丝巾在具有柔软轻薄特点的同时，兼具了优秀的装饰性与功能性，将宋代缂丝工艺的格调韵味运用到现代丝巾设计中是十分契合的，见图3。整个丝巾的设计主要遵循传统与时尚相互融合的理念进行，主色调灵活选用色彩，使整体的设计效果达到了形、色、质的完美统一，并在协调的风格中寻求细微奇妙的变化，恰到好处的改变中得到和谐的统一[19]。

为使设计更符合现代人审美，选择综合模糊评价方法对设计方案定量分析。首先根据丝巾的特性对方案设定5个产品描述，分别对应评价因素：={,…,n},(=5)。评价集={完全契合，相当契合，契合，不契合，完全不契合}。通过专家评定打分赋予宋代缂丝风格丝巾纹样及色彩搭配方案的权重={0.3,0.3,0.2,0.1,0.1}，见表7。

组织20～55岁的70名丝巾目标客户和30名在职丝巾相关工作人员对设计方案进行现场打分。方案1和方案2的评价打分见表8。

图3 丝巾方案效果展示

表7 丝巾方案评价因子及权重值

Tab.7 Evaluation factor and weight value of silk scarf scheme

表8 方案1和方案2的评价打分

Tab.8 Evaluation score for programmes 1 and 2

得到设计优化解的模糊判断矩阵1和2，即

则可得综合评判模型1和2，通过计算：

1=1= [0.3,0.3,0.2,0.1,0.1]

(0.263,0.412,0.216,0.074,0.035)

同理，2=2= (0.277，0.386，0.273，0.046，0.018)

对设计方案1的评价结果是，26.3%的人认为非常好，41.2%的人认为很好，21.6%的人认为一般，7.4%的人认为较差，3.5%的人认为很差；对设计方案2的评价结果是，27.7%的人认为非常好，38.6%的人认为很好，27.3%的人认为一般，4.6%的人认为较差，1.8%的人认为很差。由此可以得出结果，方案2的评价更高。

方案2与方案1相比，其主要特点是现代化设计风格鲜明，具有一定韵律感，整体画面协调，具有一种现代摩登时尚的动感。同时对缂丝纹样的运用较为新颖合理，中国传统文化中典型的凤凰纹样在其中占比较大，其色调也是传统被认为有吉祥寓意的红色调，从视觉上激起了用户的文化感知；方案1在图形排序方面较为保守，其风格特点是适合大众审美的对称性设计，所以在适合穿搭方面评价较高，但是其他评价因素较方案2略逊一筹，所以整体评价仍低于方案2。

5 结语

与传统的纹样提取设计方法相比，滚动引导滤波器能应对更为复杂的织物组织结构，并使提取结果更加准确。在研究过程中该方法体现出一定的局限性，一方面，该方法对复杂纹样组织结构进行平滑去噪的同时，会将少部分纹样的可用信息一并去除，对纹样轮廓提取的完整度有一定影响，还需要继续优化迭代内容，来解决这一问题；另一方面，对传统文化的传承需要将其纹样与色彩相结合，而滚动引导滤波器在提取过程中需要对图形进行模糊化处理，导致原本色彩出现偏差，难以直观地将图形色彩以数值的方式表现并使用，需依靠其他色彩提取方式才能完成整个设计流程，这也有待在后续的研究中持续优化和改善。

[1] 赵丰. 丝绸史与考古学[J]. 丝绸, 1987, 24(9): 38-41.

ZHAO Feng. Silk History and Archaeology[J]. Silk Mo­nthly, 1987, 24(9): 38-41.

[2] 王伟伟, 彭晓红, 杨晓燕. 形状文法在传统纹样演化设计中的应用研究[J]. 包装工程, 2017, 38(6): 57-61.

WANG Wei-wei, Peng Xiao-Hong, Yang Xiao-Yan. Application Study of Shape Grammar in Evolutionary Design of Traditional Patterns[J]. Packaging Engineering, 2017, 38 (6): 57-61

[3] 孙斐. 秦绣抽象几何纹样提取与设计应用[J]. 包装工程, 2019, 40(16): 77-82.

SUN Fei. Extract and Design Application of Abstract Geometric Pattern in Qin Embroidery[J]. Packaging Engineering, 2019, 40 (16): 77-82.

[4] 赵敏婷, 仲佳儿, 陈丹. 传统剔犀漆器云纹纹样的提取与设计应用研究[J]. 包装工程, 2020, 41(10): 318-324.

ZHAO Min-Ting, ZHONG Jia'er, Chen-Dan. Extraction and Design of Cloud Pattern of Traditional Rhinoceros Lacquerware[J]. Packaging Engineering, 2020, 41 (10): 318-324.

[5] ZHANG Q, SHEN X Y, XU L, et al. Rolling Guidance Filter[J]. Computer Vision-ECCV, 2014, 8691(3): 815-830

[6] 陈睿忻. 宋代丝绸植物纹样的审美意蕴研究[D]. 杭州:浙江理工大学, 2016.

CHEN Rui-Xin. Study on the Aesthetic Connotations of Herbal Patterns on Pure Silk Fabrics in the Song Dynasty[D]. Hangzhou: Zhejiang Sci-Tech University, 2016.

[7] 张康夫, 刘新华. 宋代艺术缂丝设色的审美特征及嬗变[J]. 纺织学报, 2016, 37(6): 59-65.

ZHANG Kang-Fu, LIU Xin-Hua. Aesthetics features and evolution of Kesi art in Song Dynasty [J]. Journal of Textile Research, 2016, 37(6): 59-65.

[8] 郑昶. 中国画学全史[M]. 上海: 上海书画出版社, 1985: 269.

ZHENG Chang. The Whole History of Traditional Chinese Painting [M]. Shanghai: Shanghai Calligraphy and Painting publishing House, 1985: 269.

[9] 邢艳芳. 巴洛克风格在现代产品设计中的运用[J]. 山东纺织经济, 2011(10): 87-90.

XING Yan-fang. Baroque Style in the Use of Modern Product Design [J]. Shandong Textile Economy, 2011 (10): 87-90.

[10] 杨凌江. 仿缂丝大提花服饰产品的研究与开发[D]. 浙江: 浙江理工大学, 2017.

YANG Ling-Jiang. The Research and Development of ImitatingKesi Jacquard Clothing[D]. Zhejiang: Zhejiang Sci-tech University, 2017

[11] 袁芳, 耿涵. 烟丝醉染江南色[J]. 艺术品, 2018(7): 42-59.

YUAN Fang, Geng Han. Jiangnan color dyed with cut tobacco [J]. Journal of Art, 2018 (7): 42-59

[12] 张毅. 中国传统图案在现代设计中的应用[J]. 包装工程, 2009, 30(4): 179-180.

ZHANG Yi. Application of Chinese Traditional Patterns in Modern Design [J]. Packaging Engineering, 2009, 30 (4): 179-180.

[13] 傅艺扬, 刘妹琴, 樊臻等. 基于纹理滤波和颜色聚类的提花织物纹样自动提取方法[J]. 丝绸, 2019, 56(12): 9-15.

FU Yi Yang, LIU Mei-Qin, FAN Zhen, et al. Automatic Pattern Extraction of Jacquard Fabric Based on Texture Filtering and Color Clustering[J]. Journal of Silk, 2019, 56(12): 9-15.

[14] 陈峰, 李敏, 马乐等. 基于滚动引导滤波的红外与可见光图像融合算法[J]. 红外技术, 2020, 42(1): 54-61.

CHEN Feng, LI Min, MA Le, et al. Infrared and Visible Image Fusion Algorithm Based on the Rolling Guidance Filter[J]. Infrared Technology, 2020, 42(1): 54-61.

[15] 张毅. 手工文化的传承[D]. 天津: 天津美术学院, 2006.

ZHANG Yi Inheritance of Handicraft Culture[D]. Tianjin: Tianjin Academy of Fine Arts, 2006

[16] 冯青, 张承嫄. 基于需求层次理论的传统文化特色食品包装设计[J]. 包装工程, 2019, 40(24): 56-64.

FENG Qing, ZHANG Cheng-Yuan. Food Packaging Design with Traditional Cultural Characteristics Based on Hierarchy of Needs[J]. Packaging Engineering, 2019, 40(24): 56-64.

[17] 石琳, 孙莹莹. 像素化风格理念与在视觉传达设计中的应用[J]. 美术大观, 2019(06): 112-113.

SHI Lin, SUN Ying-ying Pixelated style concept and its application in visual communication design [J]. Art Panorama, 2019(06): 112-113.

[18] 冯青, 吴梦迪, 余隋怀等. 基于BP神经网络的罐式车辆配色与评价方法研究[J]. 机械设计, 2019, 36(1): 118-123.

FENG Qing, WU Meng-Di, YU Sui-Huai, et al. Research of Tank Vehicle Color Matching and Evaluation Method Based on Bp Neural Network[J]. Mechanical Design, 2019, 36(1): 118-123.

[19] 王峰, 魏洁. 装饰图案设计[M]. 上海: 上海人民美术出版社, 2017.

WANG Feng, WEI Jie. Decorative Patterns Design[M]. Shanghai: Shanghai People's Fine Arts Publishing House, 2017.

Extraction and Application of Kesi Design Elements in Song Dynasty in the Digital Perspective

FENG Qinga,b, GUO Hao-lina

(a. College of Arts b. The East-West Cultural Exchange and Design Research Center, Xi'an University of Science and Technology, Xi'an 710054, China)

Kesi craftsmanship in Song Dynasty has unique aesthetic form and artistic value. From the perspective of digitalization, it inherits and applies its design elements to realize the innovation of Kesi in Song Dynasty in the contemporary context. The most representative combined patterns of the Kesi craft of the Song Dynasty are selected, and the rolling guide filter is used for denoising extraction, combined with the shape grammar theory and HSV color coding method to construct the traditional pattern element library and color library of the Kesi craft in the Song Dynasty.Designed and applied with silk scarf as the carrier, and the fuzzy theory is used for comprehensive evaluation of the design scheme.The results show that the fact that incorporating the Kesi craft of the Song Dynasty elements into modern design not only inherit the core of Song Dynasty silk art, but also realize the innovation of the Kesi craftsmanship under the modern digital age.

product design; element extraction; shape grammar; Song Dynasty Kesi; cultural and creative design

TB472

A

1001-3563(2022)12-0250-07

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.12.029

2022–01–20

国家社会科学基金（17CF199）；陕西省教育厅专项科研计划（14JK1449）；西安科技大学博士（后）启动金项目（2015QDJ006）

冯青（1982—），男，博士，教授，主要研究方向为工业设计、文化产品开发、美术史等。

郭昊麟（1997—），男，硕士生，主攻工业设计、文化创意设计。

责任编辑：陈作