郭文伟：中国画散点透视的科学含量

    郭文伟

    中国画散点透视（又称“移点透视）的历史渊源、方法和理论已是大家所熟知，其人文社会科学含量也比较明确，但是对其与自然科学的关系尚缺乏系统性研究。实际上散点透视与自然科学的关系也非常密切。在科学技术高度发达的今天，我们已经具备了用现代科学原理挖掘中国画科学含量的条件。对于同道们熟悉的中国画载体、工具和颜料的科学含量暂不必说，本文单就中国画散点透视的科学含量作以初步探讨，为梳理中国画整体的科学性脉络略尽微薄之力。

    中国画散点透视的方法在魏晋之前就已基本形成，只不过当时乃至后来历代对这种透视方法并没有统一定名，直到西画“焦点透视”一词传入中国，为与其区别，方得其名。这一命名形象地体现了画家移动视线进行全方位观照的特点。这里试从散点透视与人体科学、投影学、地图制图学以及与中国山水画、中国海洋画构图的关系入手，来挖掘中国画散点透视的科学含量。

图1 九成宫图（局部）

    其一，从总体上讲，笔者出于测绘正形投影的职业本能，发现中国画散点透视的透视光线具有正射性，它与正射投影学有着渊源关系。正射投影的光线都是互相平行的直线，并与投影平面相垂直。而中国画散点透视正是符合了这两个条件，我们把它作为中国画散点透视的虚拟几何条件。正是这两个条件，决定了其视点的散在性和可移动性。中国画的意象和意境就是由画家在自由平行移动视线的条件下，对自然客观进行全方位观照，并在其思想感情及审美意趣支配下综合绘制而成的。在画面上，这种透视方法具有近似的“正射投影的萌芽性质。例如中国山水画写生，就是用平行光束把一个个“心象”（ 如亭台、楼阁、山石等）缩小投放到画面上，使其笔墨轮廓线、面及其相互位置关系基本近似于平行光线正射投影（即正形投影或等角投影）和“正射影像”。特别是对宋代郭熙的深远法构图，视点离地面越高，正射投影性就越强。这是中国画散点透视科学含量的重要体现之一。而西画焦点透视恰恰因其不具备这两个条件，透视光线属单点辐射性，其视点不能随意移动和增加，因而只能服从单点照相机式的直观反映，造成了焦点透视的意象性缺失和视觉形象的收敛变形。例如油画中道路两边平行的树行、铁路上的两条钢轨或正方形物体等视觉图象均向着消失点一端归并收敛成射线形或方锥形。其造型主要是依据几何光学原理，其应物、抒情仅居于客观从属的次要地位。相反，这些景物若在散点透视画面中，将是按画家全方位观察进行视觉纠正，并融入主观臆造成分。其中平行直线不会成为辐射线，正方体各个相交的平面不会出现梯形。特别是中国传统界画更加明显，如清代袁耀的《九成宫图》（图1）、《蓬莱仙境图》和历代中国界画中的亭台、楼阁等。

图2 郑和航海图 （局部）

图3 用“写景法”绘制的“海洋自然地理图”（局部示意）

    其二，散点透视与地图绘制具有明显的渊源关系。因为散点透视透影光线的平形性、视线长度比例的统一性和散点分布的随意性对画面意境构图均起着重要保证作用，所以能够容纳更丰富的景物内容，更全面的展示（包括长卷在内）天人合一的意象性画面，而且不存在物象收敛变形，大大扩充了视觉之外的意境，使中国绘画一开始就与地图同时成为记述人、物与大自然关系的载体和手段。我国测绘和地图制图史研究表明，中国地图原本就是出之中国画。许多地图都是用中国画绘制的。早期的地图绘制者，严格讲，据《汉书.郊毅志》记载，中国地图可追忆到约四千年以前夏禹时期，“惜夏方有德也，远方图物，贡金九牧，铸鼎像物，百物而为之备，使民知神奸”“收九牧之金，铸九鼎，像九州” ，可惜，原铸鼎物像流传至二千多年前的春秋战国时，因战乱被毁而失传这些图战国时期已被毁掉，后来的《山海经图》的地图及山水画萌芽，现可考的如秦代汉代的天文学家张衡和三国时期吴王赵夫人等本身就是当时的著名画家。从绘画透视角度讲，在我国秦汉、魏晋时期中国画技法、画面景物分布及其相互位置关系，客观上对我国古代地图绘制起到了理论、方法的先导和开拓性作用。从张衡的《地形图》、吴王赵夫人的《江湖九州山岳地形图》和马王堆古墓出土的地图到历代古地图、海图、乃至当代国内外的旅游图、地势图和特殊专业地貌图等，无不体现着中国画散点透视的特点。这些地图的绘制方法就是基于透视光线的平行性和视点分布的随意性，按照统一比例关系和所量得的尺度、方位，采用中国画技法，将地物、地貌缩绘到平面图上。这种地图实际上就是符号化的简略山水画。尽管散点透视尚没有严密的几何光学数学模型，但根据笔者对中国古代地图和当代专业地图上地物、地貌的绘制及投影原理的分析，可以推断中国画散点透视应该就是我国历代地图绘制和地形测量正形投影理论的源头所在。反过来，中国地图也促进了中国山水画的发展，最典型的例子就是明代《郑和航海图》（图2）和胡宗宪编撰的《筹海图编》（图3）。在正形投影广泛应用的近、现代世界各国地图和海图图式中，部分地物、地貌符号仍然都来自绘画。特别是旅游图、地势图和特殊专业地貌图明显的受到中国古代航海图和中国山水画深远法构图的影响，甚至还采用更近于中国画散点透视原理的侧视地貌“写景法”绘制地图或海图。例如《德国旅游景区图》（2005年）、《维也纳城市街区图（局部，2005年）》和《北京奥运场馆旅游交通图》，特别是前苏联上世纪60年代用“写景法”绘制的世界三大洋自然地理图，其样式（图4）简直就像深远法构图的中国山水画。这些地图制图方法都是基于散点透视的中国山水画意象构图的平行光正射萌芽性质。这就充分说明了中国画散点透视就是古今地图制图技术的科学基础之一。而西画焦点透视因其视点的单一性和景物的收敛变形，使它无缘于地图制图学。

图3(A) 筹海图编（10册局部）

图3(B) 筹海图编（13卷局部）

图4  海滨激浪（焦墨）

其三，中国山水画和中国海洋画“平远法”构图中的“视平”包含了焦点透视成分。笔者认为，这条永恒的水平线是中国画的一条科学性标志线。属人体生理视线在无穷远处的集合，既是中国画散点透视无数个透视光束的集合，又是相同视点的焦点透视消失点所在的水平线，这条“视平线”当然也就成了中西绘画科学性的公共标志线，这是中国画散点透视与西画焦点透视相通的连接线。这一无穷远的意象恰恰是中心投影和正射（平行）投影融合点之所在。同时，中国山水画和中国海洋画还利用了“视平线”所具有的“远”和“道”的境界及主观意识对画面意境的臆造功能。特别是宋代韩拙的“三远论”（阔远、迷远、幽远）为充分利用这一平远境界开辟了广阔的前景，尤其在当代中国海洋画创作中，它具有统领海洋画意境的划时代意义。

    其四，散点透视反映了近景逼真，中景简略，远景虚无、物体近大远小和“……远人无目、远树无枝、远山无石、隐隐如眉；远水无波，高与云齐”（王维的《山水论》）等直观视觉的自然规律，这与焦点透视是相同的。而且南北朝时期宗炳的《画山水序》所论述的近大远小形体透视原理及其“……今张绢素以远映”的验证方法比15世纪意大利画家总结出“远近法”还要早一千年。

图5 平远与深远相结合山水画投影转换后的部分地形图（示意）

    其五，中国山水画可按正形投影原理，用人工投影转换的方法转绘成与实地地貌及相对位置关系相似的平面地形图。例如《山水画及其正形投影转换图（示意）》（图5）所示，其中山水画画面上，各意象中心与投影转换后相应的意象中心位置（箭头所指）之间的相对方位、距离和比例以及其他要素之间的关系基本保持不变。由于散点透视的视线是随散点平行移动的，各个意象中心点是按照散点分布及其相对位置的近似统一比例关系，同时分别平行移动到缩小了的位置，而不是像焦点透视那样向着唯一的消失点方向收敛缩小移动，所以它能够保持与实地位置关系相似。反之，我们也可以根据平面地形图或海图，按照图上代表地貌关系的等高线（或等深线），反绘出与地形图上地貌分布位置关系相似的中国山水画。前文所列前苏联绘制的世界三大洋自然地理图（图4）就是类似这种方法绘制的。而西画焦点透视是辐射光投影性质，无法使画面意象与实地景物的相对位置关系保持相似，所以其画面和实地景物无法用正形投影进行转换。

    其六，中国画散点透视是人体视觉效应与主观思维意识的综合反映，即由直观视觉与画家的“迁想妙得”综合而生。绘画是视觉艺术，视觉是与人的思维意识和生理学分不开的。散点透视恰恰是自然科学与人文社会科学相结合的绘画造型手段。中国山水画或海洋画（包括其写生画）的重要特点之一就是具有意象性“写意”内涵。例如中国山水画创作（或写生）是根据画家长期“行万里路”，“外师造化”所得到的 “心象” 、“心源”以及“读万卷书”的文化积淀和对实地景物全方位动态观察的印象，通过画家思维组合，对要描绘的由直观视觉采集来的视觉物象信息进行主观视觉纠正，克服了视觉收敛变形，使之成为符合实地真实景物及其相对位置关系的真实形象。这是中国画写意的第一层意象，其中包括了焦点透视直观视觉形象采集的过度层面，在产生这一视觉的同时，由人的主观意识对其进行视觉纠正，使之更符合实地景物之实（例如保持正方体意象各对边两两平行），这一过程可视为“归真性”臆造；同时，又融入了画家的哲学、美学理念和思想感情，对第一层意象进行再造和“道”的升华，形成富于哲理的、更高层面中国画写意的第二层意象，可视为“理性”臆造。然后把最终形成的意象和意境绘写在载体（宣纸）平面上，这就是中国画散点透视的综合写意过程。由此可见，中国画散点透视的综合写意过程已包含了焦点透视的过度层面。

    总之，通过上述分析、比较，揭示了散点透视所涵盖的几何学、几何光学、投影学、地图制图学、哲学、生理学和体现思维意识主导作用的人体科学等诸方面的科学含量，证明了中国画散点透视是目前世界上科学含量最高的绘画透视。可以预料，挖掘中国画散点透视的科学含量，将为研究中国画的整体科学性、促进中国画的创新发展和术语标准研究、推动中国画走向世界具有重要的现实意义和学术意义。