汉字手写笔迹的实时墨水仿真算法研究

论文摘要

方便快捷的人机交互方式一直是计算机信息处理领域所关注的焦点,而文字的输入是人机交互的核心,因此,文字输入技术是计算机应用技术的一个重要研究方向。当前文字输入方式有很多种,例如:基于人工键盘编码技术和自然语言处理技术的键盘输入法,还有基于手写输入和模式识别的非键盘输入法等。无论是哪一种输入方式都存在着一定的缺陷,因此,本文设计了一种基于手写的非识别的文档处理方法,该方法保留了书写者最自然的书写方式和真实的书写笔迹并且消除了文字识别率低的缺陷。本课题的研究目的在于寻找一种高效的中文手写笔迹实时仿真方法,在计算机上实现纸张书写的“笔墨”效果,最大程度地使得人机交互方式友好。本文首先介绍了手写输入的特点、手写笔迹仿真技术的发展以及相关原理和实现方式,剖析了各种已有实现方法基本策略,最终在此基础上提出了一种基于速度的手写笔迹的实时墨水仿真算法,并且对算法进行优化和评测。本文主要的研究任务主要包括以下几个部分:(1)分析用户手写输入和汉字书法的特点,选取仿真所需的通用参数,并从通过实验分析了实现方案的可行性;(2)提出一种手写笔迹的实时墨水仿真模型,该模型实现了一种基于速度的实时墨水仿真算法用于改变手写笔迹的笔划宽度,且应用到手写平台;(3)设计评测方案,通过时效性验证和仿真效果的主观评测和客观评测来验证算法的性能、搭建测试平台,该平台既可以用于采集真实的书法样本,又实现了方案的评测;(4)结合算法评测结果分析算法的优势和不足,并且提出改进的前景。通过大量实验数据证明本文提出的仿真方案能很好的满足实时性要求,仿真效果也能够较好地满足用户体验的需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 课题研究的目的及意义
• 1.3 手写的特点
• 1.4 手写输入技术的原理
• 1.5 数字墨水技术的发展和研究现状
• 1.5.1 数字笔迹的存储规范
• 1.5.2 数字墨水仿真技术
• 1.5.3 汉字手写笔迹仿真方法
• 1.6 本文研究的主要内容
• 第2章 数字墨水仿真原理及方法介绍
• 2.1 引言
• 2.2 手写笔迹仿真方法的原理
• 2.3 手写笔迹仿真方法的分类
• 2.4 汉字手写笔迹墨水仿真方法
• 2.4.1 基于同步B样条的笔锋效果模拟
• 2.4.2 基于经验的虚拟毛笔模拟
• 2.4.3 毛笔压感的数学模型模拟
• 2.4.4 其它仿真方法
• 2.5 本章小结
• 第3章 基于速度的手写笔迹实时墨水仿真方法
• 3.1 引言
• 3.2 问题分析
• 3.3 手写笔迹实时墨水仿真算法
• 3.3.1 起笔仿真算法
• 3.3.2 运笔仿真算法
• 3.3.3 收笔仿真算法
• 3.3.4 笔划的实时绘制与填充
• 3.4 坐标纠正预处理算法
• 3.5 本章小结
• 第4章 中文手写笔迹实时墨水仿真系统的实现
• 4.1 引言
• 4.2 手写编辑系统的总体架构
• 4.3 中文手写笔迹实时墨水仿真系统的架构
• 4.3.1 手写笔迹的采集
• 4.3.2 手写笔迹的实时墨水仿真
• 4.3.3 手写笔迹的存储
• 4.3.4 手写笔迹的重新生成
• 4.3.5 仿真测试平台的设计
• 4.4 本章小结
• 第5章 手写笔迹实时墨水仿真实验与评测
• 5.1 引言
• 5.2 实验环境
• 5.3 仿真算法的性能评测
• 5.3.1 仿真时效性评测
• 5.3.2 仿真效果评测
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢