一種樹的三維水墨畫風(fēng)格非真實(shí)感繪制方法的研究與實(shí)現(xiàn)
本文選題:非真實(shí)感渲染 + 水墨; 參考:《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:自計(jì)算機(jī)圖形學(xué)誕生以來,主要目標(biāo)為生成具有真實(shí)感的圖形。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的不斷提升,研究者已經(jīng)能夠模擬自然界大部分的物質(zhì)和現(xiàn)象,進(jìn)而轉(zhuǎn)向能夠模擬真實(shí)繪制的非真實(shí)感渲染。但繪畫方面不一定要求真實(shí)的效果,而更注重藝術(shù)和情感的傳達(dá)。其中針對(duì)東方中國水墨畫的非真實(shí)感繪制研究仍有很大發(fā)展空間。在中國水墨畫中,樹經(jīng)常是繪制場(chǎng)景中的重要元素。與傳統(tǒng)對(duì)象相比,樹具備較為復(fù)雜的分形結(jié)構(gòu)。因此,采用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)水墨畫非真實(shí)感繪制技術(shù)對(duì)促進(jìn)發(fā)展和推廣傳統(tǒng)文化有著重要意義。本文通過建立樹的三維幾何模型,根據(jù)藝術(shù)家對(duì)水墨畫繪制的基本要求,實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)象本質(zhì)特征的最大限度抽象,獲得與真實(shí)世界繪制水墨畫相近的效果。本文重點(diǎn)對(duì)輪廓線的提取與處理和筆觸的繪制方法進(jìn)行研究,主要完成以下工作:(1)實(shí)現(xiàn)了對(duì)模型輪廓線的處理。本研究考慮有一定粗度的樹枝,以基于幾何和基于圖像相結(jié)合的方法獲取樹模型可視輪廓線,根據(jù)模型表面法線與視向量點(diǎn)積的符號(hào)判斷輪廓點(diǎn)可能出現(xiàn)的位置,用Sobel算法邊緣檢測(cè)模型深度圖和法線圖,在圖像級(jí)空間設(shè)置閾值連接輪廓線段,確定筆觸路徑。使用二維元胞自動(dòng)機(jī)模擬具有水墨風(fēng)格的筆觸模型,并沿筆觸路徑繪制輪廓線,獲得貼近水墨畫藝術(shù)風(fēng)格的效果。(2)繪制了具有藝術(shù)風(fēng)格的樹的表面模型。給模型表面設(shè)置符合真實(shí)作畫的繪制手法,即設(shè)置有水墨風(fēng)格的筆觸紋理圖案,參考模型的深度圖、法線圖、曲率圖信息,以過程式紋理映射的方法模擬皴法的繪制效果。以基于色調(diào)的著色模型,參考畫家色調(diào)概念,設(shè)置色調(diào)顏色表,結(jié)合模型自身顏色,顯示出模型表面具有藝術(shù)風(fēng)格的明暗區(qū)域。
[Abstract]:Since the birth of computer graphics, the main goal is to generate realistic graphics. With the improvement of computer software and hardware, researchers have been able to simulate most of the natural materials and phenomena, and then to simulate the non-realistic rendering of real rendering. But painting does not necessarily require true effect, but more emphasis on art and emotional communication. Among them, there is still a lot of room for the development of the non-realistic rendering of Chinese ink painting in the East. In Chinese ink painting, trees are often important elements in drawing scenes. Compared with the traditional objects, the tree has a more complex fractal structure. Therefore, it is of great significance to use computer simulation to realize non-realistic rendering technology for promoting the development and promotion of traditional culture. In this paper, the 3D geometric model of the tree is established, according to the artist's basic requirements for the painting of ink and wash painting, the maximum abstraction of the essential characteristics of the object is realized, and the effect is similar to that of the real world painting of ink and ink painting. This paper focuses on the extraction and processing of contour lines and the method of drawing strokes. The main work is as follows: 1) the model contour is processed. In this study, the visible contour of the tree model is obtained based on geometric and image-based methods, and the possible position of the contour point is determined by the symbol of the product of the normal line of the model surface and the dot product of the apparent vector. Sobel algorithm is used to detect the depth of the model and the normal graph. The threshold is set in the image level space to connect the contour segment and the stroke path is determined. Two dimensional cellular automata are used to simulate the stroke model with ink style and draw the contour along the stroke path. The surface model of the tree with artistic style can be obtained by getting the effect of close to the artistic style of ink and ink painting. The surface setting of the model is in accordance with the real drawing method, that is, the ink brush texture pattern is set up, the depth map, normal graph and curvature map information of the model are referred to, and the process texture mapping method is used to simulate the drawing effect of the texturing method. Based on the tonal coloring model and referring to the concept of the artist's hue, the tonal color table is set up. Combining with the color of the model itself, the light and dark areas with artistic style on the surface of the model are shown.
【學(xué)位授予單位】:西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:J212;TP391.41
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,本文編號(hào):1951673
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