非真实感铅笔画艺术效果研究

改进了非真实感铅笔画艺术效果的绘制算法,利用图像分割、线积分卷积技术确定线条纹理的方向,模拟得到局部区域铅笔画的笔划纹理。采用轮廓线增强、灰度色调控制最终铅笔画艺术效果的边缘信息和灰度色调。通过色彩传输技术得到具有彩色铅笔画的艺术效果。     

非真实感绘制技术的研究

非真实感绘制是计算机图形学的一个分支,主要在于表现图形的艺术特质、模拟艺术作品或作为真实感图形的有效补充.本文从非真实感绘制技术的形成和发展出发,论述了非真实感绘制的特点、分类及应用.并介绍了非真实感的主要绘制技术,分析了每种绘制技术的具体算法.     

非真实感绘制技术研究现状与展望

非真实感绘制技术（non-photorealistic rendering, NPR）主要用于模拟艺术风格、表现艺术特质和传达用户情感等,是计算机图形学的重要组成部分,其研究对象逐渐丰富,研究方法不断创新。本文从基于图像建模的绘制方法、基于深度学习的绘制方法、中国特有艺术作品的数字化模拟、非真实感情感特征识别以及非真实感视频场景绘制等5个方面概述目前研究进展,然后从扩展非真实感研究对象、增强视频绘制帧间连贯性、提取艺术风格情感特征以及评价非真实感绘制结果等4个角度讨论需要进一步研究的问题。针对需要深入研究的问题,指出提高算法的通用性和绘制效率,以及提高深度学习网络的泛化性,有助于扩展研究对象,模拟艺术风格的多样性,同时减小视频场景的帧间跳变;对艺术风格作品具有的情感特征、内在机理特征进行模拟,有助于提高绘制结果与艺术风格图像的相似度;结合主观和客观评价模型,可以更准确地对绘制结果进行评价,同时有利于优化网络模型参数,提高绘制效率。非真实感绘制在计算机视觉、文化遗产保护等领域具有重要的应用前景,但其研究对象、绘制算法、绘制效率仍然存在很多亟待解决的问题,随着硬件设备的不断改进,综合运用学科交叉知识、扩展应用领域将进一步推动非真实感绘制技术的发展。     

一种基于NPR的虚拟环境生成方法

非真实感绘制(NPR)为传统虚拟现实技术的使用开辟了新的空间。针对传统基于图像的绘制无法满足艺术风格虚拟环境需要的问题,通过将非真实感绘制技术引入虚拟场景构建中,提出了一种基于非真实感绘制的虚拟环境生成方法。该方法首先通过计算结构张量刻画图像局部结构,并采用全变分偏微分方程自适应滤波处理来得到平滑张量场;然后在此基础上采用线积分卷积指导画笔走向来模拟生成线条波动感艺术图像;最后将其融入3维场景来生成可漫游的艺术感虚拟环境。实验结果表明,采用该新算法不仅可以较好地模拟线条波动感艺术图像,而且可实现艺术风格虚拟环境的构建。     

Droplet：一种用于模拟书法和国画的毛笔模型

虚拟媒质是指计算机模拟的艺术表现工具(比如石雕、水彩、油画等)。在非真实感绘制系统(Non—photorealistic Rendering，NPR)中，无论是表现从图像重构得到的笔划，还是作为绘图系统的一个基本工具，虚拟媒质的实现是必不可少的。最早的相关研究见于Strassmann提出的模拟湿润毛笔     

基于图像的非真实感艺术绘制技术综述

非真实感绘制是计算机图形学和图像处理中一个崭新的课题,属于计算机艺术的范畴,正受到国内外研究者越来越多的重视并取得了一系列的研究成果。首先简要介绍了非真实感绘制的研究意义及其研究范围;然后通过对其中涉及的主要关键算法进行总结分析,并对国内外典型的绘制方法进行比较和分类,阐述了非真实感绘制的主要研究内容;最后对今后的发展方向做出了展望。     

非真实感绘制技术研究进展

作为与真实感图形学相对应的图形学分支,非真实感绘制技术近年来受到人们的关注并已成为计算机图形学的研究热点之一,其研究成果已在计算机动画产业.计算机艺术和科学资料插图绘制等领域得到了广泛的应用.对非真实感绘制的相关技术进行了综述,首先介绍了非真实感绘制的发展过程,然后以不同艺术效果的模拟为线索对非真实感绘制技术进行了分类,并对各类技术的特点、发展状况和主要算法进行了分析和讨论,同时对非真实感绘制中所使用的特殊技术进行了分类讨论.最后对非真实感绘制技术的未来发展进行了展望.     

基于图像的铅笔画模拟绘制技术综述

铅笔画运用画笔在平面上表现出万物的形态、结构、色调、空间、位置、明暗,是造型艺术的基础,是科学、哲学、美学的世界。近年,随着计算机技术及软件技术的进步,铅笔画逐步走上了数字领域。从非真实感铅笔画绘制技术的研究现状出发,根据不同的分类方法分析目前铅笔画模拟绘制技术的优缺点,并对未来的研究方向进行展望。     

基于感兴趣区域的图像非真实感绘制算法

针对图像非真实感绘制(NPR)算法和感兴趣区域(ROI)提取算法的不足,提出一种基于ROI的图像NPR算法。该算法利用Mean-Shift算法实现图像的NPR效果,结合图像的ROI解决传统算法时间效率不高的问题,应用色彩传递的方法对图像自动进行色彩添加和变更,以改善视觉效果。实验结果表明,该算法具有良好的艺术效果,能有效提高算法效率。     

基于图像的铅笔画模拟绘制技术综述

铅笔画运用画笔在平面上表现出万物的形态、结构、色调、空间、位置、明暗,是造型艺术的基础,是科学、哲学、美学的世界。近年,随着计算机技术及软件技术的进步,铅笔画逐步走上了数字领域。从非真实感铅笔画绘制技术的研究现状出发,根据不同的分类方法分析目前铅笔画模拟绘制技术的优缺点,并对未来的研究方向进行展望。     

粉笔画艺术风格模拟

目的 对不同艺术风格的模拟和绘制是非真实感绘制技术的主要任务之一,目前非真实感绘制技术已对油画、水彩画、中国书法等国内外艺术风格进行了模拟,然而对粉笔化艺术风格的模拟方法并不多见。本文提出了一种基于滤波扩散和线积分卷积（LIC）的粉笔画艺术风格绘制技术。方法 首先输入2维目标图像,通过对目标图像二值化处理、边缘提取操作,获得连续、光滑的边缘信息,并采用滤波扩散技术对边缘图像进行扩散处理,模拟粉笔画中笔划的毛糙效果,同时通过采用图像增强方法增强了笔划的细节信息;其次,由于真实粉笔画在创作时,粉笔颜料黏附在图像局部区域,形成具有方向的笔刷纹理效果,算法通过在目标图像中添加白噪声,基于线积分卷积LIC产生具有方向的粉笔画笔刷纹理,并通过形态学膨胀处理获得粉笔画的笔划纹理,模拟出粉笔画中笔划的笔触特征。再次,真实的粉笔画艺术效果往往在黑板、木材等材质中创作,算法将产生的笔刷纹理图像、色彩信息以及边缘图像通过图层映射方法,映射到黑板材质等输入背景图像中,产生最终的粉笔画艺术效果图像。结果 通过对输入2维图像进行实验,模拟出具有粉笔画艺术效果的结果图像,突出了粉笔画的线条细节信息和笔划艺术特征。结论 提出了一种粉笔画艺术效果模拟算法,非真实感绘制领域的有效补充,算法简单有效,能模拟出真实的粉笔画艺术效果,增强了艺术表现力。     

简笔画的自动生成方法研究

简笔画艺术在现代很多领域中发展十分迅速,广泛应用于书刊杂志、影视动画、招贴广告、商品包装、环境装饰与设计、园林景观、城市规划与建筑设计等领域,其内容丰富、数量可观。如何快速、准确地绘制任一图像的简笔画效果是我们在本文中要讨论的问题,而用计算机来快速实现简笔画绘制在当今计算机图形图像处理领域尚未实现。针对目前的状况,本文提出一种利用计算机来模拟生成简笔画的新方法,让这一艺术形式能在计算机上得到重现。     

Computer-Generated Graphite Pencil Rendering of 3D Polygonal Models

Researchers in non-photorealistic rendering have investigated the display of three-dimensional worlds using various display models. In particular, recent work has focused on the modeling of traditional artistic media and styles such as pen-and-ink illustration and watercolor painting. By providing 3D rendering systems that use these alternative display models users can generate traditional illustration renderings of their three-dimensional worlds. In this paper we present our graphite pencil 3D renderer. We have broken the problem of simulating pencil drawing down into four fundamental parts: (1) simulating the drawing materials (graphite pencil and drawing paper, blenders and kneaded eraser), (2) modeling the drawing primitives (individual pencil strokes and mark-making to create tones and textures), (3) simulating the basic rendering techniques used by artists and illustrators familiar with pencil rendering, and (4) modeling the control of the drawing composition. Each part builds upon the others and is essential to developing the framework for higher-level rendering methods and tools. In this paper we present parts 2, 3, and 4 of our research. We present non-photorealistic graphite pencil rendering methods for outlining and shading. We also present the control of drawing steps from preparatory sketches to finished rendering results. We demonstrate the capabilities of our approach with a variety of images generated from 3D models.     

一种流体艺术风格的自适应LIC绘制方法

把LIC算法应用到非真实感绘制中,提出一种自适应流体艺术图的LIC绘制方法.对源图像亮度分量计算切矢量场,然后对其进行增强、平滑处理获得结构矢量场;通过随机扰动源图像获得纹理参考图像;根据结构矢量场和纹理参考图像的局部特征产生可变的LIC积分步长和步数,自适应地处理纹理参考图像;最后对绘制效果进行颜色渲染,生成具有丰富颜色特征的流体艺术图.实验表明,该方法能够较好地模拟诸如梵高画的流体艺术风格,呈现生动、灵活的波动感.     

基于轮廓线的非真实感绘制技术

从NPR技术的形成和特点出发,详细论述了NPR中轮廓线的检测和绘制技术等问题。轮廓线在NPR中占有重要地位,它的表现不仅关系到NPR最终效果的好坏,而且也是实时绘制中一个提高速度的关键。重点介绍了NPR中流行的和最新的轮廓线检测与绘制技术,并对这些算法和技术进行了分类与分析,总结了其优缺点和适用场景。     

一种基于分布均匀度的非真实感蚁群绘制方法

将仿生学引入非真实感绘制过程，提出了基于分布均匀度的非真实感蚁群绘制方法。方法中绘制蚂蚁被定义为具有信息素、印迹、有限生命周期等属性和记忆、单步行走、绘制印迹、更新信息素、跳跃、死亡等行为特征的智能体。通过不断更新信息素指导绘制蚂蚁选择最优的绘制路径，并调整单步行走、绘制印迹、跳跃等行为方式，所有绘制蚂蚁在路径上留下的印痕即为非真实感绘制的结果。为了避免由于蚂蚁单纯按照最大选路概率寻径，而出现轨迹收敛现象，最终导致图像被局部绘制的情况，通过信息权重动态地调整路径选择概率的均匀度，改善了绘制的效果。实验结果表明，该方法能够比较有效地模拟出手工绘画的效果。     

Observational Models of Graphite Pencil Materials

This paper presents models for graphite pencil, drawing paper, blenders, and kneaded eraser that produce realistic looking pencil marks, textures, and tones. Our models are based on an observation of how lead pencils interact with drawing paper, and on the absorptive and dispersive properties of blenders and erasers interacting with lead material deposited over drawing paper. The models consider parameters such as the particle composition of the lead, the texture of the paper, the position and shape of the pencil materials, and the pressure applied to them. We demonstrate the capabilities of our approach with a variety of images and compare them to digitized pencil drawings. We also present image-based rendering results implementing traditional graphite pencil tone rendering methods.