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点画实现及其多样化——艺术风格图像渲染

作　者: 周亮
导　师: 钱昆明
学　校: 大连理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 计算机图形学三维渲染真实感图像渲染非真实感图像渲染点点画
分类号: TP391.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 147次
引　用: 7次
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内容摘要

非真实感图像渲染(NPR，Non-photorealistic Rendering)是近十年来计算机图形学研究领域逐渐兴起的学科，它对图形学中奉为圭臬的追求真实感(Photorealism)的科学取向提出了挑战，使得图像渲染更加有选择化，个性化和艺术化，为图像渲染提供了比以往更多样的目标和选择。点画及其多样化属于非真实感图像渲染中的艺术风格渲染，艺术风格渲染更多是对现有艺术形式和自然媒体的计算机模拟和实现，来帮助人们更便利地创造艺术化图像。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。能够由计算机帮助生成高质实时而又多样的点画，为艺术家节省大量的精力，是本文的主要目标。在本文之前，点画领域的科学家主要利用计算几何来设计和优化点画绘制算法，以实现密度不同点的分布——用来从灰度图像绘制点画。本文提出一种从彩色图像绘制点画的随机分布快速算法和策略，该算法和策略定义了点(stipple)的模型，而且提供了多样的密度分布函数，既为绘制元素——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；同时制定的随机分布策略，能够保证迅速地生成点画，实现高质实时的点画效果。本文同时也给出了一个从三维实体模型绘制点画的算法和策略，该算法和策略首先在三维实体的可见面上构造三维粒子，再将粒子投影到观察平面上，按照点模型的设定来绘制生成点画。

全文目录

0 前言  7-8
1 非真实感图像渲染与计算机图形学  8-17
  1.1 图像渲染与计算机图形学  8-9
  1.2 真实感图像渲染  9-13
    1.2.1 真实感图像渲染方法策略  10-12
    1.2.2 实时真实感图像渲染方法策略  12-13
  1.3 非真实感图像渲染  13-17
    1.3.1 非真实感图像渲染  13-14
    1.3.2 非真实感图像渲染分类  14-16
    1.3.3 应用领域  16-17
2 点画与非真实感图像渲染  17-27
  2.1 基于笔触的渲染(Stroke-Based Rendering)  17-18
    2.1.1 笔触，图像和能量函数的定义  17-18
    2.1.2 贪婪算法(Greedy Algorithm)  18
    2.1.3 优化算法(Optimization Algorithm)  18
  2.2 基于图像的渲染  18-20
  2.3 点画及其研究现状  20-27
    2.3.1 点画  20-21
    2.3.2 研究现状  21-27
3 从图像生成点画  27-41
  3.1 点的模型  27-28
  3.2 随机分布生成点画  28-30
    3.2.1 图像信息获取  28-29
    3.2.2 密度函数  29-30
    3.2.3 点的随机分布  30
  3.3 具体实现  30-34
  3.4 点画结果图像  34-35
  3.5 多样化实现  35-41
    3.5.1 点模型参数多样化  35-39
    3.5.2 密度函数多样化  39
    3.5.3 层次细节实现  39-41
4 从三维实体生成点画  41-48
  4.1 由渲染图像中生成点画  41-42
  4.2 从三维实体生成点画  42-48
    4.2.1 三维实体表示  42-43
    4.2.2 判别可见面(Visible-surface detection)  43-44
    4.2.3 可见面生成粒子  44-45
    4.2.4 绘制  45-47
    4.2.5 总结及结果  47-48
5 总结  48-50
  5.1 本文的结论与贡献  48
  5.2 改进及未来的展望  48-50
参考文献  50-52
攻硕论文  52-53
致谢  53-56

点画实现及其多样化——艺术风格图像渲染

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