色彩与纹理是承载文物历史、艺术、科学价值的重要组成部分,反映文物在历史上不同时期的面貌和工艺技术。自然老化和环境因素通常会改变文物的色彩与纹理,使人们很难目睹到其本初容貌。三维建模和计算机虚拟现实技术提供了复原文物初容的可能。本文以山东长清灵岩寺彩绘达摩像为例研究了彩塑文物色彩与纹理虚拟复原方法,旨在揭示和展示塑像在历史上特定时期的容貌状态,同时为同类彩绘文物色彩与纹理虚拟复原提供一套可供参考的实践方案。复原基于文献梳理、艺术风格研究、科学分析及模拟实验;应用三维扫描、多视图三维重建、高保真信息三维建模、纹理映射等计算机技术来予以实现。文献梳理厘清了达摩像塑制年代、制作工艺、彩绘妆銮、修复保护等方面的信息。艺术风格研究表明,灵岩寺达摩像继承了唐代达摩像的造型特点,同时又突显了其“梵相”特征。达摩服饰仅有最外层袈裟象征性的保留了印度传统,其余均是本土化僧衣,反映出宋代僧衣已完成了彻底的本土化改革。塑像用色鲜艳、丰富,配色冷暖对比,艳素搭配,装饰风格上具有突出的民族性、民俗性。科学分析表明,达摩像内部构造及彩绘层都具有多地层的特点。不同位置处彩绘层厚度、层数不一,颜料层、底层、胶结层厚度也有明显差异。不同颜料平均粒径差异巨大。彩绘材料丰富多样,颜料多以天然矿物为主,如朱砂、赤铁矿、铅丹、铅白、雌黄、白垩、高岭土、菱镁矿、蓝铜矿、叶蜡石、炭黑等。清代同治时期的彩绘中人造群青、巴黎绿、铬黄等近代工业合成颜料也有大量使用。此外,近代的局部粉饰中还使用了有机涂料（罗丹明B）和二氧化钛。贴金彩绘层中发现的氯银矿是银箔的腐蚀产物。高铁粘土矿物与银箔曾用于替代金箔。研究证实了氯砷钠铜石是巴黎绿的转化产物,其转化过程与颜料层厚度有显著关系,颜料层越薄越易转化。塑像所使用的贴金胶结材料以桐油为主,颜料中的胶结材料以动物胶为主,清代松香树脂也用作了胶料。塑像面部、颈部、贴金区域表面的红棕色油状物是虫胶,它是历史修复中的加固材料。彩绘工艺方面,清代最后一次彩绘中应用了贴纸彩绘的新工艺。模拟实验表明,矿物颜料颗粒度对彩绘后的色彩和纹理有明显影响,胶浓度不同对彩绘色彩有一定影响,但可以忽略不计。科学分析和相关研究基础上应用与文物相同的材料和工艺,通过模拟制作试样块的方法可简易实现塑像色彩与纹理的物理重建。三维建模实践表明,三维扫描与多视图三维重建技术分别是建立对象高精度三维几何模型和高分辨率三维纹理模型的最佳手段。基于异源模型相互配准和对齐可便捷实现高精度尺寸信息与高分辨率色彩纹理信息的融合,建立对象高保真信息三维模型。纹理映射技术能很好实现重建色彩与纹理在塑像三维模型上的复原。高保真信息三维模型纹理图上通过纹理替换可确保色彩纹理与模型相应位置能够精确匹配。虚拟复原实践复原了达摩像清代两次彩绘后的色彩与纹理。此外,还开展了保存现状下色彩与纹理的虚拟修复。复原后的塑像色彩鲜艳、亮丽,纹理质感逼真、自然,三维立体展现了达摩像康熙与同治时期的不同面貌,极大拓展了塑像展览的维度。复原工作增进了对塑像本初面貌及其老化规律的认识,为考古学、艺术史、文化遗产等相关研究带来了新视角、新材料,同时还丰富了文物数字化保护成果。研究中基于多学科、多方法、多技术揭示了塑像历史、艺术、保存状况、彩绘材料、制作工艺、老化规律等全方面的信息,这为文物本体保护修复提供了重要的参考信息。