NPR：心理学的观察和实践

作     者：陈健松 

作者单位：浙江大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐从富

授予年度：2006年

学科分类：08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：非真实感绘制 格式塔心理学 凹区域线绘 

摘      要：本文从计算机学科的发展趋势谈起,以为机器与人的和谐是未来的发展目标。作为研究人机交互手段为指向的图形学,可以从中得到很多有益的启示。其中一点即是图形学应该越来越重视人感知的能动性,而不只是简单归结到客观的数学物理建模。非真实感图形学短短十几年取得的进步很大程度上依赖于这种探索。过去几十年,很多心理学派和研究人员在人对形状图像的认知方面进行过深入探讨,本文试图从这些研究中发现一些线索,结合到我们三维模型的艺术化绘制工作中来。 我们以为,不只物体的外部轮廓线在与周围环境区分时有重要意义。物体的一些内部几何性质在观察者把握物体形状时也有不一般的价值。在一些心理学领域成果中,作者发现凹区域就是具有这种属性的性质之一,相较凸区域,对同等程度的变化,人们对凹区域的变化更加敏感。在此认识基础上,本文设计了三角网格模型凹区域的检测方法,同时为体现线绘的特点,我们提出了一个启发式的凹区域特征线的搜索提取算法,并把线描的一些原则结合到算法的规则中。更进一步,为更具有艺术的美感,在绘制时我们也考虑虚拟光照效果。最后,综合计算得到的外部轮廓线,就可以得到三角网格模型的线绘结果。实验结果表明了该算法在一定范围内的有效性。 第一章论述了传统图形学发展的历史,也提到其面临的挑战。并对真实感绘制及非真实感绘制的一些特点进行比较分析。由此得出非真实感图形学的确实地位。并对非真实感领域的工作进行分类,简单回顾几个方面的进展。最后给出了本文的重点研究内容。 第二章回顾了本文要重点论述的三维模型艺术化绘制的一些重要工作,尤其详细探讨其关键技术轮廓线提取和消隐的进展。这也是本文实现算法里轮廓线提取的基础。 第三章探讨了心理学与NPR的一些联系。介绍格式塔心理学在人对图像认知上的研究成果以及一些心理学方法在图形学上的具体应用。 第四章详细论述了本文设计三维模型线绘的算法。检测模型的凹区域,基于凹区域的线条化加上外部轮廓线可以勾勒出物体的形状。 第五章给出了三维模型线绘系统的具体实现。简要介绍了系统的用户界面,