AI作畫可以修復《富春山居圖》？之江實驗室的“墨染”將顛覆人們的想象

錢江晚報·小時新聞 首席記者 王湛

通訊員 盛汪淼芷 陳航

人類的創造力可以複製嗎？在之江實驗室，有一位神秘“畫家”，僅用毫秒就可創作一幅山水長卷。它有一個非常詩意的名字——墨染。

這位揮毫潑墨的“大家”誕生於2019年10月，是一個人工智慧系統，具備超強的學習能力和創造性。不久前，墨染個展首秀亮相中國（杭州）國際智慧產品博覽會，展出了20幅包含國畫、油畫等不同型別的畫作。

只需兩天左右的學習，墨染就能瞬間完成創作。這個“瞬間”，精確來說就是毫秒級的時間。墨染是如何準確把握並學習不同藝術風格？又是如何實現毫秒作畫？我們透過一支短影片簡單瞭解一下。

墨染是一個人工智慧系統，主攻中國傳統山水畫，特別是山水長卷。像影片中演示的那樣，從兩位不同畫家的作品中，各截出同等比例大小的圖形，操作者只需在中間空白處簡單勾勒兩筆，墨染就能自動補全畫面，生成全新的山水長卷。在沒有操作者勾勒的情況下，墨染也能“自主創作”。

值得一提的是，墨染創作的構圖、筆觸等能與兩側畫作自然融合，形成水墨淋漓、潑灑自如的畫面效果，給人以水墨氤氳的視覺體驗。

“墨染主要是基於深度神經網路和生成對抗模型，不斷進行學習和創作。”在近期舉辦的之江學術堂中，之江實驗室人工智慧演算法與平臺研究中心創意智慧課題組主要負責人湯永川教授介紹了墨染的核心技術。他說，每一幅墨染作品的背後，都有四項關鍵技術的支撐，即長卷合成、字型設計、超分辨和風格遷移。

長卷合成模仿的是山水畫創作的三個步驟：勾勒、皴擦、染。透過邊界重構、邊緣重構、風格一致性等損失函式的約束，墨染能夠進行無監督的訓練，生成完整的影象。按照山水畫的風格，畫作完成後還需要題字。同樣是透過深度神經網路，墨染可以學習各種字型與字效，透過拆解字型的結構特徵與效果特徵，將畫中所題文字轉化成作者想要的風格。超分辨解決的則是畫作解析度低的問題。

目前，墨染能夠將作品解析度升級至4K甚至8K。風格遷移，是透過特徵提取與特徵融合，將其他作品的風格融入人工智慧系統的創作當中。這四項關鍵技術的整合，造就了墨染。

“

研發墨染的初心，是弘揚中國傳統文化，做出基於中國文化藝術的數字內容創新

。

”湯永川教授表示，墨染的深度學習體系，可以幫助非專業人士以多元的方式參與書畫創作，拉近藝術與生活之間的距離。未來，墨染還將在書畫文物的修復中發揮重要作用。

最近，之江實驗室墨染研究團隊嘗試修復了富春山居圖的殘卷。

湯永川教授介紹說，“人工智慧技術修復殘畫目前是基於大資料深度學習演算法，資料不同，修復的結果也會不同。”人工智慧並不能百分之百地還原殘畫，但能提供多樣的修復方案。未來，書畫文物修復一定是人機協同的，專家的經驗加上人工智慧的分析，才能更進一步還原遺失的傳統文化。”

墨染的另一個目標，是製作具有中國特色的數字創意軟體。

湯永川教授介紹說：“未來，不僅僅是山水畫，還有篆刻、書法等等，人工智慧賦能藝術創作有無限的想象空間。任何一種優秀的文化藝術表現形式，墨染都能學習和再創作。”以書法為例，王羲之的書法現存僅有幾百字，墨染基於其現有作品進行深度學習後，可以生成完整的王羲之書法字型庫，大大豐富其衍生應用場景。湯永川團隊正在研發的數字創意軟體，主要基於大資料與人工智慧相結合的技術，“在發展數字創意產業方面，我國有天然優勢。大量的傳統文化藝術作品，大量的設計師，沉澱出海量資料，而我國在人工智慧行業的領先地位，為相關研究奠定了一個堅實的基礎。”湯永川教授說。

“以古人之規矩，開自己之生面”。人工智慧以前沿技術特有的方式，在傳統文化傳承領域發揮著巨大作用，也將為數字創意藝術的發展開創新穎獨特的創作局面。墨染，將以演算法構建創意，推動“藝術更為科學，科學更為藝術”。