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.     

基于纹理合成的水墨山水画自动绘制

通过分析中国山水画的一般创作技法,提出了基于纹理合成的水墨山水画绘制方法.将一幅图像作为控制图像,用于控制要绘制的区域轮廓和明暗色调;采集画家的手稿作为样本图像,通过纹理合成绘制出国画绘画中的各种皴、染笔触;在传统的纹理合成方法上,提出了一种目标控制的多级纹理合成算法,该算法能利用控制图像有效地控制纹理合成的结果.从而可以将一幅数字照片或简单的手绘图自动地转换成各种中国水墨画效果的图像.仿真结果证明了该方法对于各种山水画的绘制具有良好的效果.     

基于颜料扩散的水彩画仿真

针对水彩画独特纹理和复杂艺术效果,提出一种新的仿真模拟水彩画的方法,该方法基于颜料的扩散,也是水彩画模拟过程中最重要的一个环节。根据输入原图像所提供的重要信息,运用图像处理的方法,实现了两个最基本的绘制技术（即湿到干和湿到湿的绘制）所表现出的水彩画独有艺术效果,如：边缘暗色化、颜料颗粒扩散、流动图案及平滑光照等,最后加入纸张纹理,使最终产生的非真实感水彩画更加接近于传统水彩画的效果。     

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.     

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。     

快速风格迁移

提出一种基于样图的快速风格迁移方法。对经典Ashikhmin算法进行了改进,引入源图像和目标图像及其低分辨率图像的统计信息的L2距离,建立一种新的邻域一致性度量。对于重复候选点,以随机生成候选点的方法扩大搜索范围。同时采用双向扫描策略保证风格传输中纹元的视觉完整性。实验证明,改进算法能够快速有效地实现图像间的风格传输。     

基于图像的流体型风格画仿真研究

为了模拟艺术家的流体型风格绘画,提出了一种新的流体型风格化图像绘制算法。提取图像中的流体信息,通过随机扰动生成纹理参考图,再运用小波技术的融合方法,使得输出图像具有流体效果,最后采用色彩转换的方法,将颜色参考图中的色彩特征转换到绘制图像上。实验结果表明,该算法自动化程度高,复杂度低,渲染效果更接近于流体型风格绘画。     

采用邻域直方图匹配的矢量纹理图案合成

矢量纹理图案是指由一种或几种矢量图案元素按照一定的规则进行分布而形成的纹理图案。这种纹理图案在日常生活中随处可见,对其进行自动合成是非真实感绘制中的一个重要研究课题。本文提出一种基于样本的矢量纹理图案合成方法,可以根据一小块样本图案自动合成与该样本图案有类似分布规则的大面积图案。在此方法中,我们采用一种“邻域直方图”的策略来进行元素邻域信息的匹配与合成：将矢量元素的邻域空间用以该元素为中心的射线束和同心圆簇划分为一定数量的小格;统计每个小格中出现的邻域元素数量就可以形成一幅直方图;以此直方图信息作为当前元素的邻域信息在样本图案中进行匹配搜索,从而完成图案的合成。该方法不仅可以应用于仅有一种图案元素的分布合成,还可扩展至多种元素图案的复杂分布合成。与以往的矢量纹理图案合成方法相比,本文方法不需要复杂的元素关系分析和频繁的元素位置比较,实现简单,效率较高。实验表明,本文方法对于规则、半规则及随机的图案分布,都可达到较好的合成效果,这对于非真实感绘制中的风格图案生成、笔划分布计算等都将具有很好的应用意义。     

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.     

偏离映射的烙画风格绘制

针对非真实感绘制烙画艺术风格模拟技术中可能存在的背景单一、绘制速度慢以及缺少细节及写意效果等问题,提出一种自动的、基于偏离映射的烙画风格绘制方法。算法采用对烙画的前景和背景图像分别处理再进行融合的方法,首先通过边界扩充、种子点填充、L2距离优化等改进的纹理合成算法,将样本合成为烙画背景图像,扩展了背景题材;其次,采用各向异性滤波平滑前景图像的结构张量场,并沿张量场局部曲线方向进行线积分卷积计算的方法突出了烙画前景写意风格的特点,同时通过图像增强技术增强了局部细节和结构信息。此外,采用改进的Phong光照明模型将前景图像偏离映射到背景图像中。最终的实验结果突出了细节信息和写意效果,增强了艺术表现力,提高了绘制速度,能模拟出真实的烙画艺术效果。     

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。     

水墨画仿真中画笔的行为实现

对中国水墨画进行仿真研究是计算机艺术领域的一个具有挑战性的课题。本文基于对水墨画感性艺术效果图形的分析，建立起画笔模型，并对其进行数字化、标准化处理。通过初始化不同画笔的数据结构，使用户通过鼠标、键盘、电子画笔等输入设备，生成交互式的、可控制的、结构化的水墨典型艺术效果。试验结果表明，该算法较为成功地实现了对水墨画笔的仿真。     

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 .     

一种毛笔墨迹评估的方法

文章研究了一种毛笔墨迹检测相似度的问题,提出了一种基于骨架上下文的墨迹比对的方法。该方法先对骨架点进行采集,确定虚拟墨迹骨架点与真实墨迹骨架点的一一对应。在这基础上计算骨架点的上下文信息,从而计算对应骨架点的墨迹相似度,最终两种墨迹的相似度就为整个骨架对应点的相似度之和。仿真结果表明,相似度的结果会在0～1之间（归一化处理）,值越大,表明两种墨迹越相近;并且骨架点数的多少（一次为50,一次为100）,对评估的结果影响不大,两个实验都表明基于骨架点上下文的墨迹比对是种可行的方法。     

新的蜡笔画风格生成方法

对真实蜡笔画的艺术特征和纹理结构分析,模拟了蜡笔画的颜色、纹理特点,提出了一种基于彩色图像的蜡笔画风格自动生成算法,实现了基于区域的均值漂移对输入图像迭代运算,完成了图像的色彩风格转换。在此基础上,提出了多噪声纹理模拟方法,分别实现了对图像色彩区域和轮廓区域的纹理模拟与添加,生成蜡笔画风格,从而达到计算机辅助生成蜡笔画的目的。该算法生成的结果图和手绘效果非常相似,适合教育、漫画插图和娱乐等领域的应用。     

基于图像的非参数化采样印章生成

通过对一系列同一风格的样本印章的非参数化采样,由输入目标篆文自动生成相应的该风格印章．以子分笔画为基本单位,采用K近邻法使样本风格自然融入生成印章中．各子分笔画通过变半径圆形brush沿非均匀B样条曲线扫掠来拟合．提出了带约束逐层细分非均匀采样法来得到各插值型值点．文中算法简单明了,几何意义明显．实验结果证明可以生成逼真的指定风格的新作品．