一种非真实感的水墨画渲染方法

非真实感渲染是图形学的重要研究领域。本文利用Opengl实现了一种非真实感的水墨渲染的方法,方法首先通过模型定点的视线矢量和法线矢量的点乘积计算其夹角的余弦值,然后根据计算的余弦值进行纹理映射,最后进行显示完成了水墨渲染效果。     

一种浓淡远近效果的3D水墨渲染算法

在美术作品研究中,提出一种对三维模型实现水墨效果的渲染方法,可以对水墨画中浓淡远近的绘画技法进行仿真。首先构建二维水墨纹理,然后利用模型的轮廓线信息控制纹理的水平分量映射,最后通过属性函数控制纹理垂直分量的坐标,调整水墨颜色色调。分别采用线性属性函数、二次属性函数以及加入光源因子的属性函数进行仿真。结果表明,在三维场景的水墨仿真中,利用上述方法可以使画面更具层次感,更符合画家的实际手法,为三维模型的水墨渲染提供了一种可行的技术手段。     

曲线笔触渲染的图像风格迁移

目的 针对GANILLA、Paint Transformer、StrokeNet等已有的风格迁移算法存在生成图像笔触丢失、线条灵活度低以及训练时间长等问题,提出一种基于曲线笔触渲染的图像风格迁移算法。方法 首先按照自定义的超像素数量将图像前景分割为小区域的子图像,保留更多图像细节,背景分割为较大区域的子图像,再对分割后的每个子区域选取控制点,采用Bezier方程对控制点进行多尺度笔触生成,最后采用风格迁移算法将渲染后的图像与风格图像进行风格迁移。结果 与AST （arbitrary style transfer）方法相比,本文方法在欺骗率指标上提升了0.13,测试者欺骗率提升了0.13。与Paint Transformer等基于笔触渲染的算法对比,本文能够在纹理丰富的前景区域生成细粒度笔触,在背景区域生成粗粒度笔触,保存更多的图像细节。结论 与GANILLA、AdaIN （adaptive instance normalization）等风格迁移算法相比,本文采用图像分割算法取点生成笔触参数,无需训练,不仅提高了算法效率,而且生成的多风格图像保留风格化图像的笔触绘制痕迹,图像色彩鲜明。     

一种基于流体动力学模拟的水墨渲染方法

基于流体动力学模拟技术提出了一种新的水墨效果渲染方法,利用高级着色器语言（HLSL）通过图形处理单元（GPU）就纹理的顶点与像素进行处理。通过交互,计算出逐像素的外力及其所引起的加速度,将其作用于待处理纹理中,从而实现对该纹理实时水墨效果的渲染。实验结果表明,该方法具有较好的水墨动态特性的仿真效果,可以对渲染过程进行控制和干预,并能够实时显示。     

基于可编程流水线的水墨画效果实时绘制

为了提高对三维模型进行实时水墨渲染的效率,同时扩展水墨效果在计算机动画中的应用,利用先进的可编程图形流水线技术,结合多种纹理贴图技术,边缘评估算法,多种图像空间内的后期处理算法,实现了水墨风格生物动画的高效率实时渲染.用户可根据需要对场景和系统进行配置并实时调整视角和缩放.实验结果表明,运算速度能够满足交互系统的实时性需求.     

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GPU的实时素描风格渲染算法

为了更好地模拟素描画中线条的轻重变化和明暗变化,提出了一种改进的素描风格渲染算法。将渲染过程分为轮廓线绘制、纹理绘制和色调调整三个部分;在轮廓线染绘制过程中采用多重采样来辨识轮廓线,利用卡方分布和紊乱场来模拟生成素描化线条绘制;在纹理渲染绘制中,利用模型的切线和副法线生成多个方向场,通过对白噪声纹理的线性卷积( LIC)生成素描化纹理;通过牛顿插值法重新计算了输出曲线解决多重渲染混合后绘制效果偏灰问题。实验结果显示改进后素描风格渲染算法具有更高的渲染效率和更好的渲染效果。算法能够较好地实现素描风格的渲染效果,并可广泛适用于影视游戏开发中。     

3D水墨线皴渲染的仿真研究与设计

皴法是历代画家根据山石的地质构造外形或树木的表皮状态而创造的表现形式,用来表现山石和树皮的纹理。对3D模型进行皴法渲染主要采用了非物理仿真方法,直接从线皴中典型的披麻皴的外观特征入手,提出了一种在3D模型上仿真披麻皴的方法。首先通过确定笔道位置、控制笔道方向得到笔道关键线,并对其进行风格化处理,再结合笔模型和笔法模型绘制笔道。利用提出的算法能够灵活控制皴法笔道的密度,得到典型的披麻皴效果。     

手绘图风格的三维模型线条渲染

现有的三维模型线条渲染方法,由于模型是网格结构,渲染得到线条图由大量的小线段组成,导致图形中有许多明显的棱角和孤立线段.提出了一种新的手绘图风格的三维模型线条渲染方法,将观察到的三维模型转化成简洁、自然的线条图.算法首先采用Suggestive Contours方法得到模型的特征线段集,通过分析线段的空间信息,将小线段连接成若干长线条,并用三次B样条曲线插值这些线条,然后引入B样条小波对线条进行简化.实验结果表明,本文的方法可以很好地连接这些线段集,得到平滑、简洁的手绘风格模型线条图.     

三维模型表面特征的水墨效果渲染算法

提出一种对三维模型实现水墨效果渲染的两步二维纹理映射方法.该方法首先通过模型顶点的视线向量和法线向量的点乘积计算其夹角的余弦值,作为第一步的纹理坐标进行映射;再通过欧拉公式计算径向曲率及其方向导数值,作为第二步映射的纹理坐标.为达到实时的交互浏览,在第二步映射时还可采用基于视点无关的曲率特征的映射策略(如平均曲率、高斯曲率、主曲率等).在快速生成水墨画效果的同时也显示出更多的特征细节.     

随机分布点画快速算法

点画作为一种西方传统绘画技巧,主要通过点的疏密不同表现色调的明暗,需要点画艺术家费时费力的耐心创作才能完成.本文提出一种从图象中生成点画的随机分布快速算法.该算法定义了点(stipple)的模型,既为点本身提供多样的变化,也使最后生成的点画风格多样,具有更多的艺术效果;同时制定了随机分布策略,能够迅速的生成点画,实现高质实时的点画效果.     

基于粒子系统的书法书写仿真系统

水墨风格渲染是非真实感渲染的一个研究分支.利用CPU、GPU配合实现的粒子系统,结合纹理融合技术来实现书法书写字迹仿真.利用鼠标实现用户交互,鼠标按键、位移方向和位移速度控制墨滴的走向,实现了书法书写的仿真.系统采用实时渲染方式,用户可根据需要对场景和系统进行配置并实时调整视角和缩放.实验表明运算速度能够满足交互系统的实时性需求.     

GPU上的水彩画风格实时渲染及动画绘制

论文提出了一种基于GPU 的对三维场景进行实时水彩画效果渲染的方法。 该方法的大部分过程使用图像空间的技术实现。算法将画面分为细节层、环境层、笔触层分 别渲染,再进行合成。在过程中使用环境遮挡、shadow mapping 等技术进行快速的阴影计算, 并使用图像滤镜的方法模拟水彩的多种主要特征。由于该方法以图像空间的技术为主,因此 可以利用GPU 并行处理的特点对计算过程进行加速,进而达到实时的渲染速度。最后建立 动画脚本分析系统,进行实时动画渲染,表明该方法在计算机动画、游戏等数字娱乐产业领 域有较大的应用潜力。     

保持三维模型内在属性特征的水墨绘制

为了解决非真实感渲染方法中三维模型的细节特征保持不足的问题,提出一种基于三维模型内在属性特征绘制图的带水墨画效果的非真实感渲染方法.将模型曲面的平均曲率转化为表面材质,使用帧缓冲对象渲染到纹理,经过像素变换、高斯模糊等处理得到水墨效果;再经过非线性映射得到黑白分明的内在属性特征绘制图,然后在图像空间通过GPU进行图像处理;通过调节光源位置可以实时地调整水墨笔画的分布,调整阈值以改变特征细节的展示层次.大量实例结果表明,文中方法是高效、可靠的.     

基于三维模型的风格化线条渲染方法

3D模型风格化线条绘制[1]中的一个最大问题是可见性的计算,当前在以复杂的模型计算线条可见性的算法中,不是交互式渲染速度太慢就是渲染后的动画不连贯,由此提出一种在GPU下快速、高质量地计算线条可见性的算法,其利用先进的可编程图形流水线技术,可以支持线条可见性和广泛的风格化选项.实验结果表明,该算法运算速度能够满足交互系统的实时性需求.     

应用遗传算法仿真墨扩散轮廓

墨扩散效果的模拟是水墨画仿真的重要工作之一,在分析绘画材料特性和扩散形成机制的基础上,提出一个全新的基于遗传算法的墨扩散仿真模型系统.首先将笔迹和纸张离散化为笔元和纸元;其次借用遗传算法基本概念和原理,对给定的输入笔迹进行轮廓提取作为初始种群,通过种群个体间的选择、重组和变异等遗传活动模拟笔元的扩散过程;最后为了更好地模拟墨扩散方向,使用Ashikhmin算法合成各种宣纸的自然纹理,增强了真实感.实验结果表明,方法可以生成丰富的扩散效果,并且接近真实水墨画.     

独树一帜的吴冠中水墨画

作为中华大地的瑰宝的中国水墨画,以其历史悠久、特色鲜明、风格独到在世界绘画艺术之林中独树一帜。但是随着全球化的开始,中国水墨画与西方油画的见面,使得水墨画受到挑战。中国艺术家纷纷改革创新水墨画,其中吴冠中的艺术形式颇为清新与巧妙。他将水墨画和西方油画的技法兼收并蓄,创做出来一批风格鲜明,非常具有时代气息的优秀作品。他的水墨画并不是直接用水墨在宣纸上画油画里的几何透视和人物光影,也不是简单的油画颜料去画散点透视的中国山水。在他的画中,我们能看到独特的绘画语言与极强的形式感。     

机械零件的非真实感渲染研究

针对机械零件CAD模型在二维载体上显示时特征不明显的问题,提出对零件模型进行非真实感渲染,使结果类似于手绘轴测图中的黑白润饰样式。根据手绘轴测图的润饰策略,对零件模型的特征进行了分析和分类,并制订出针对主要特征的识别规则;在此基础上,用计算机模拟出多种润饰笔触效果,并与特征识别结果相结合,最终生成表达型的轴测图样。通过实例验证了渲染工具的有效性。     

ROAM算法及其在地形实时渲染中的应用

三维地形实时渲染由于数据量大,一般显示时不易全部显示所有模型,而是根据视距和地形情况,动态的改变地形显示的层次细节.本文研究基于层次细节LOD的ROAM算法及算法的加块改进来实现对地形的实时渲染.