水墨画计算机仿真的墨扩散效果研究

论文摘要

随着计算机图形图像的发展,人们对真实绘画的模拟实现方法进行了大量的研究,而进行中国水墨画效果的计算机模拟技术的开发与研究,对继承和发扬民族文化以及使中国几千年来的传统水墨画艺术不断发展,走向世界,具有十分重要的意义。同时,也对计算机仿真领域的研究起到了一定程度的推动作用,中国水墨画仿真研究,是传统水墨画艺术和现代计算机图形图像研究的交汇点,无论在科学技术还是在绘画艺术层面,都有着深远的意义和影响,此外,对于计算机艺术和数字艺术的发展和实际应用都有积极的意义。对于中国水墨画效果的计算机仿真研究,体现在颜色、线条等各个方面,而其中对于水墨扩散的效果研究最基础、最重要,也是中国水墨画仿真中的重点和难点。本文利用现有图形图像软件模拟水墨的属性以及其扩散的效果,并在此基础上,给出了一个基于纹理合成和高斯分布的宣纸模型,将两者效果合二为一,为水墨画中墨扩散效果的模拟提供了一种新的方法。该方法主要分为两个过程,一个是在现有的相机照片的基础上进行一系列的变换合成,对图片的颜色,线条,纹理,边缘扩散等效果进行模拟和转换。然后再建立一个完整的宣纸模型,将两者合成为一体,着重体现出水墨在宣纸上的扩散形态,最终得到仿真目标中的水墨画效果。对于水墨效果的模拟主要集中在水墨颜色、水墨扩散边缘的处理,水墨中心区域的纹理等方面。而对纸模型模拟的主要任务是仿真宣纸特有属性。它主要分为微观和宏观两方面。微观方面,采用高斯分布模拟了宣纸的纤维结构,它以纸元为基本单位。宏观方面,使用Ashikhmin算法合成了结构纹理,并且提取了纹理特征,构成水墨运动的载体。本文利用现有的图形图像处理软件与水墨扩散效果和宣纸模拟算法相结合的方式,吸取两者的优点并将其融合实现一种独特的由相机图片模拟中国水墨画效果的方法。不仅利用了已有的工具,也引入了前沿的算法,对水墨扩散的行为效果进行了仿真,使扩散效果图更真实。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 水墨画简介
• 1.2 水墨画计算机仿真研究创作现状
• 1.3 本文主要工作与创新
• 1.4 本文组织结构
• 第2章 水墨画的计算机仿真技术概述
• 2.1 水墨画特点
• 2.1.1 笔
• 2.1.2 墨
• 2.1.3 纸
• 2.1.4 砚
• 2.1.5 墨与宣纸的仿真分析
• 2.2 水墨扩散特性
• 2.2.1 原始信息来源
• 2.2.2 笔迹扩散状态
• 2.2.3 水墨扩散区域
• 2.2.4 水墨扩散边缘
• 2.3 本章小结
• 第3章 宣纸模拟论述
• 3.1 宣纸模拟特性
• 3.1.1 吸储性
• 3.1.2 流通性
• 3.1.3 随机性
• 3.1.4 纹理性
• 3.2 宣纸模拟效果
• 3.2.1 微观纤维随机性
• 3.2.2 宏观结构纹理
• 3.3 宣纸模拟理论
• 3.3.1 图像融合
• 3.3.2 小波分析及Matlab简介
• 3.3.3 Ashikhmin算法合成结构纹理
• 3.3.4 结构纹理特征提取
• 第4章 实现过程
• 4.1 原始图片的水墨状态模拟
• 4.2 宣纸模型的建立与融合
• 第5章 结语
• 5.1 论文总结
• 5.2 未来展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表