树木的计算机艺术风格化方法研究

摘要

NPR(非真实感绘制)是把绘画艺术和计算机技术相结合研究的领域，它专注于抽象与加工真实的场景，使人们能够获得更深刻、更重要、更直观的印象，因此已在教育、艺术等领域有了广泛的应用。目前学者们对油画、钢笔画、水彩画等西方艺术作品的研究已经取得了很好效果。而中国传统画作以其独特的艺术特点和表现技法使得对其的艺术风格化研究比较困难。本文对二维工笔画的生成方法和三维水墨画的生成方法进行了研究，主要工作如下:
　　(1)给出一种基于图像的计算机模拟生成工笔画的新方法。该方法首先将输入图像转换成灰度图像并在此基础上应用Laplace算子提取出图像轮廓，生成工笔画的线描稿;然后利用灰度分级混合方法生成第一层染墨稿，并与高斯平滑生成的第二层染墨稿合成最终的染墨稿;将输入的彩色图像转到HSV色彩空间，取色调H和饱和度S与染墨稿亮度V混合成色彩稿;最后将色彩稿与宣纸纹理图像融合得到最终的工笔画效果。实验表明，不但能较好地生成树木的工笔画，并且生成的其他题材的工笔画效果也较好。
　　(2)给出了一种基于3D树木模型的水墨画生成方法。该方法首先将树木模型合理地划分为树干、树枝和树叶三部分，然后根据各部分的不同特征分别进行渲染和绘制。对于树干部分，本文采用二维纹理映射的渲染方式，直接将定义好的纹理图像映射到三维树干模型上生成水墨效果的树干;对于树枝部分，应用树干纹理颜色的均值直接对树枝进行颜色填充;对于树叶部分，本文给出一系列步骤，包括:模型简化、笔画面片构造、绘制方向确定、墨色确定、画笔模型构造及绘制晕染，通过这些步骤完成了树叶的水墨艺术风格化。实验结果证明本文方法效果良好。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 西方画作NPR研究现状

1．2．2 中国画作NPR研究现状

1．3 问题分析与研究内容

1．4 论文组织结构

1．5 本章小结

2 2D工笔画艺术风格化

2．1 方法概述

2．2 线描稿生成

2．2．1 灰度图像生成

2．2．2 轮廓线提取

2．3 染墨稿生成

2．4 色彩稿生成

2．4．1 颜色模型理论

2．4．2 颜色空间的选取

2．5 宣纸化处理

2．6 实验结果分析

2．6．1 树木工笔画效果分析

2．6．2 其他题材工笔画效果分析

2．7 本章小结

3 3D水墨画艺术风格化

3．1 方法概述

3．2 树干水墨风格生成

3．2．1 纹理生成

3．2．2 纹理映射

3．3 树枝水墨风格生成

3．4 树叶水墨风格生成

3．4．1 模型简化

3．4．2 笔画面片构造

3．4．3 绘制方向确定

3．4．4 墨色确定

3．4．5 画笔模型构造

3．4．6 绘制晕染

3．5 实验结果与分析

3．6 本章小结

4 总结和展望

4．1 论文总结

4．2 工作展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的科研成果