一种应用GA的墨扩散效果仿真新方法

对中国水墨画进行仿真研究是非照片真实感绘制领域的一个具有挑战性的课题。通过分析中国水墨画作画工具特性及水墨笔迹扩散的机制,提出一种基于遗传算法的水墨画墨扩散仿真方法,用以实现墨扩散艺术效果。该方法借鉴种群个体,二进制编码,基因变异等遗传算法基本概念,完成输入笔迹仿真模型的构建,并提出多级明考夫斯基距离-变异率映射表,使得种群个体自适应产生基因变异率,从而自动完成笔迹的墨扩散模拟。而且归纳出群体规模,纸元纤维门限等模型控制参数,通过参数的任意设定,用户可以得到丰富多样的扩散效果;为了增强扩散效果的真实感,从宣纸的物理特性进行分析建模,利用Ashikhmin纹理合成算法和高斯分布函数分别模拟了宣纸的宏观结构纹理和微观纤维随机特性,并应用霓红处理和图像分割等方法将两种特性整合统一,得到了更加逼真的仿真结果。实验结果表明,该方法较成功地模拟了中国水墨画的典型效果。     

应用分形仿真水墨扩散轮廓

针对水墨在宣纸上扩散后会出现较明显的具有自相似特性的轮廓线这一特点，提出一种仿真中国水墨画扩散边界的实现方法．该方法通过流体仿真模型产生扩散笔迹，利用分形在扩散笔迹的最外层模拟一条不规则的扩散边界，并填充两者之间的空隙，使得扩散效果更自然、逼真．实验结果表明，借助分形模拟的扩散效果接近真实的水墨画效果．     

基于粒子系统的中国水墨画仿真算法

通过分析中国水墨画绘画材料及相互作用关系，提出一个基于粒子系统的仿真模型体系，用以实现中国水墨画的典型艺术效果．该仿真模型借鉴粒子系统的基本概念，使用“伪布朗运动”作为水墨粒子流动的推动力；对给定的输入笔迹进行边缘提取和检出，并作为粒子初始化的依据；使用层对象混合运算实现基本的多笔次叠加效果．实验结果表明，该算法较成功地模拟了中国水墨画的典型效果．     

基于三维力信息的笔交互毛笔书法效果表达①

针对笔交互中手写笔迹毛笔效果表达问题,通过分析实际毛笔书写过程及墨水的渗透过程,提出了融笔,墨,纸三者为一体的模拟方法。从全面模拟书写过程角度,使用几乎被研究者忽略的笔尖三维力信息作为主要输入信息,对笔尖受力变形笔迹建模;并在此模型上提出使用由纸张整体性能指标控制的DLA模型仿真墨水在纸张中的渗透作用。本模型完成了对墨水从笔尖到纸张纤维中的完整过程的仿真。三维力信息控制着笔的移动和笔尖的变形,能全面表现书写过程。     

中国水墨画的基本艺术特征及其计算机仿真实现

为了实现中国水墨画的计算机仿真 ,通过对中国水墨画艺术效果中 ,笔、水、墨、纸的特性及相互影响制约因素的分析 ,将中国水墨画绘画过程“量化”、“标准化”,使得这一过程具有可控性和可预见性 .通过抽取体现水墨画特征的典型艺术效果 ,对中国水墨画中诸如 :笔法、纸张等进行大胆的归类 ,让其减少到可控的少数几种之内 ,并对感性的艺术效果进行了数字化定义 .在上述分析的基础上 ,建立了一个专门用于模仿水墨画效果的三维纸纤维模型 ,并在此基础上实现了对单笔水墨画效果的计算机仿真 .最后还将纸纹理的干扰作用考虑进去 ,从而使得仿真效果更加多样、更加真实 .     

基于笔法模型的国画干笔飞白模拟

为实现国画技法干笔飞白效果的计算机模拟,提出了在笔法模型的基础上, 将飞白效果类型分为丝状和斑块状进行模拟,其中包括墨量的递减,飞白区域的判定和笔迹 的生成几个部分。通过对笔锋模型的含墨量检测,在墨量不足的区域作笔触分岔的效应,并 在父笔道的基础上,叠加若干个具有相同模型的子笔道,实现“干笔飞白”效果的模拟。     

基于反相灰度叠层的风景水墨画仿真算法

在艺术效果仿真算法中,中国水墨画的仿真是一个有挑战性的研究课题。为实现山水风景图像的水墨效果仿真生成,提出基于灰度层反相叠加的水墨画仿真算法。算法首先运用直方图规定化方法实现图像的8阶灰度转换,并将各灰度区域分解成层,在真实墨迹特征分析的基础上对各层"墨区"进行墨迹仿真,最后通过灰度层的反相叠加实现由远及近、由浅入深的水墨画逐层仿真模拟。实验证明,该方法生成的风景水墨图具备了水墨画应有的形态和特征,取得了一定的仿真效果。     

仿真水墨扩散效果的元胞自动机改进模型

从水墨动态扩散机理分析着手,对元胞自动机模型进行了改进,融入了能真实表征水墨扩散效果的特性因素。首次引入了纤维元的容墨和积墨状态,并采用量化方法简化和建立了墨粒子迁移和水蒸发演变规则。实验结果表明,本文所改进的元胞自动机模型大大增强了水墨扩散的随机性和动态性,仿真效果更趋真实。同时,对水墨扩散效果的仿真具有普适性,借助3维建模与笔法的建立,可进行各种3维水墨效果与笔法的数字实现。     

基于笔纸墨物理属性的毛笔书法仿真

为了更真实地模拟毛笔书法独特的艺术效果,提出一种基于笔纸墨物理属性的毛笔书法仿真方法.通过分析笔纸墨在书写过程中的相互作用,提取笔纸墨中与书法效果表达相关的物理属性,建立简化的数学模型,提出墨水十字扩散算法;利用F-Tablet采集的手写信息生成仿真过程中的参数,省去了烦琐的参数设置过程.实验结果表明,该方法在计算机中再现了人们毛笔书法的创作过程,可以达到逼真的毛笔书法仿真效果.     

元胞遗传算法的收敛性分析和收敛速度估计

元胞遗传算法是空间结构化种群的遗传算法,将遗传操作限制在相邻个体之间进行,限制优势基因的扩散速度,保持种群的多样性,改善遗传算法的性能。但是,目前有关元胞遗传算法收敛性的分析还较缺乏。文中根据元胞遗传算法的特性,建立元胞遗传算法的吸收态 Markov链模型,证明元胞遗传算法的收敛性。提出元胞遗传算法的首达最优解期望时间的估算方法,并估计标准同步元胞遗传算法首达最优解期望时间的上下界。     

Image-based color ink diffusion rendering

This paper proposes an image-based painterly rendering algorithm for automatically synthesizing an image with color ink diffusion. We suggest a mathematical model with a physical base to simulate the phenomenon of color colloidal ink diffusing into absorbent paper. Our algorithm contains three main parts: a feature extraction phase, a Kubelka-Munk (KM) color mixing phase, and a color ink diffusion synthesis phase. In the feature extraction phase, the information of the reference image is simplified by luminance division and color segmentation. In the color mixing phase, the KM theory is employed to approximate the result when one pigment is painted upon another pigment layer. Then, in the color ink diffusion synthesis phase, the physically-based model that we propose is employed to simulate the result of color ink diffusion in absorbent paper using a texture synthesis technique. Our image-based ink diffusing rendering (IBCIDR) algorithm eliminates the drawback of conventional Chinese ink simulations, which are limited to the black ink domain, and our approach demonstrates that, without using any strokes, a color image can be automatically converted to the diffused ink style with a visually pleasing appearance     

用画线对Web网页进行注释的协同浏览系统

研发了一个基于IE核的协同浏览系统，应用Java Script语言编程实现界面动态画线，底层采用XML文档存储线条数据，可以实现对网页进行注释。此项研究的基本目标是把底层文档元素(如文本、图片等)和线条进行相互联系，实现线条的准确定位并为今后更多的应用打下基础。     

Extraction and segmentation of tables from Chinese ink documents based on a matrix model

This paper presents an approach for extracting and segmenting tables from Chinese ink documents based on a matrix model. An ink document is first modeled as a matrix containing ink rows, including writing and drawing ones. Each row consists of collinear ink lines containing ink characters. Together with their associated drawing rows, adjacent writing rows having an identical distribution of writing lines and?or the same associated drawing rows if available are extracted to form a table. Row and column headers, nested sub-headers and cells are identified. Experiments demonstrate that the proposed approach is more effective and robust.     

真实图像转换的水墨图像绘制模拟

目的：中国水墨风格模拟是非真实感图像模拟的重要研究课题,现有的模拟算法对于边缘绘制的连贯性不足、颜色汇聚不平滑,导致效果生硬、色彩表现力不强。为此本文提出一种真实图像转换的方法来对图像进行水墨风格化处理。方法：首先利用改进的基于流的高斯差分滤波来生成边缘轮廓;接着运用了各向异性Kuwahara滤波实现了墨色的汇聚以及自然过渡;最后引入Perlin噪声模拟背景宣纸的褶皱感。结果：实验表明,本文方法能够实现真实图像输入到水墨画风格图像输出的转换,处理速度快。结论：本文提出一种真实图像转换的水墨图像风格化处理方法,实验结果表明,该方法可以在不破坏原图像结构的基础上获得很好的水墨模拟效果。     

笔墨阴阳 气韵生动——黄宾虹的山水画“气韵”评析

在历代绘画理论中,对中国画"气韵"的论述颇多。本文结合笔者的学习实践,黄宾虹山水画中"内美"精神——笔墨,而笔墨中呈现生机和活力,笔墨中生发阴阳,笔者从笔墨、阴阳互生两方面论述其"气韵"的生成。     

基于分段函数的中国画风格渲染新方法

通过结合物理模拟中随机浓度的思想和分段处理方法,对中远距离分段的扩散浓度采取随机处理,从而提出一种新的分段水墨扩散函数,用于模拟水墨扩散效果,根据其实现要点选取适当算法设计了中国画风格绘制的总体算法框图。该算法首先对图像用均值滤波进行平滑预处理;然后应用K means聚类算法进行图像分割,用以模拟中国画用水墨浓淡表达色调层次的效果;接着,算法采用形态学方法检测图像的边缘点,对检测出来的边缘点应用自定义的分段处理函数模拟水墨边缘扩散的效果,得出中国画风格渲染图像;最后,用HTML5实现了该算法。该算法所生成的中国画风格在用墨模拟和水墨扩散上都能够得到较逼真的效果。     

基于柏林噪声的中国水墨画仿真算法

为了实现中国水墨画的计算机仿真,基于对水墨画感性艺术效果的分析,提出了基于柏林噪声的中国水墨画仿真算法。该算法运用柏林噪声的基本理论,通过构造随机噪声函数、插值干扰函数等方法来实现水墨画的特征效果。仿真结果证明该算法较成功地模拟了中国水墨画的典型艺术效果。     

基于参考图像的彩墨画快速渲染法

通过对彩墨画创作过程的模拟,提出一种基于参考图像的彩墨画快速渲染算法,其模拟过程分为铺底模拟和细节刻画两个阶段。在铺底阶段,利用平均曲率流与冲击滤波的组合对图像进行细节简化,并通过对颜色空间的截取和拉伸数字模拟彩墨画的留白特征,同时提供基于PatchMatch算法的颜色学习着色方法;在细节刻画阶段,针对墨水的扩散现象提出一个随机模拟扩散的公式,并给出模拟彩墨画描边手法的边界处理方法,最后进行纸张效果合成。实验结果表明,该算法能够快速地将参考图像渲染成具有彩墨画风格的艺术作品。