绘画CAD中的墨韵效果研究

论文摘要

近年来，绘画CAD系统的发展越来越快，各种系统层出不穷。但其中有针对性研究墨韵效果的绘画CAD系统却并不多见。在本文中，我们主要提出了一个用来产生墨韵效果的绘画CAD的通用算法模型；包括使用基于Fick原理的扩散定则，扩散边界判定方法和基于CAD的干笔生成算法。因此用它可以绘制出各种各样的湿笔和干笔效果和绘画CAD效果。这个系统还包括了一个快速生成的保真绘笔模型，它可以用来产生绘画CAD的各种笔迹.，能帮助用户得到真实的绘画体验。同时可以根据用户对输入设备的操作、做出相应的形变、旋转等等编辑功能。此外，我们研究了几种常用的绘画颜料，并计算出他们各自的散射和吸收系数，然后用Kubelka-Munk模型来进行颜料配色时的计算，从而为再进一步的彩色绘制做准备。上述算法模型我们在GPU上通过和实现，并且为之设计完成了一个程序原型以供用户使用。美中不足的是，本系统在绘笔分叉后对各个分枝（cluster）的绘制以及其他一些细微的显示方面尚有不足，有待进一步研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 主要贡献
• 1.3 文章组织
• 1.4 本章小结
• 第2章 相关工作
• 2.1 绘笔模型的相关工作
• 2.2 墨韵运动模拟的相关工作
• 2.3 颜料配色的相关工作
• 2.4 本章小结
• 第3章 绘笔几何模型构造
• 3.1 中轴线的定义
• 3.2 构造表面
• 3.3 本章小结
• 第4章 绘笔运动模型
• 4.1 纸笔交面上的仿射变换
• 4.1.1 几何操作
• 4.1.2 旋转
• 4.1.3 缩放
• 4.2 笔锋
• 4.3 飞白和干笔
• 4.4 笔毫的分叉
• 4.5 本章小结
• 第5章 墨韵效果的生成
• 5.1 纸模型
• 5.2 墨韵的扩散
• 5.3 墨韵的沉积
• 5.4 水分的蒸发
• 5.5 本章小结
• 第6章 颜料配色算法
• 6.1 原理
• 6.1.1 Kubelka-Munk模型
• 6.1.2 定制颜料
• 6.2 测量工作
• 6.3 计算
• 6.4 本章小结
• 第7章 用GPU实现模型
• 7.1 硬件支持
• 7.2 对墨韵效果模拟过程的加速
• 7.3 对颜料配色过程的加速
• 7.4 本章小结
• 第8章 实验结果
• 8.1 第一类
• 8.2 第二类
• 8.3 第三类
• 8.4 第四类
• 8.5 本章小结
• 参考文献
• 致谢
• 总结与展望