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考虑局部和整体特征的手绘图案合成

计算机辅助设计与图形学学报 2011年第1期23卷 144-151页

作者：刘东威张俊松周昌乐厦门大学智能科学与技术系艺术认知与计算实验室厦门361005 厦门大学福建省仿脑智能系统重点实验室厦门361005

为了以用户绘制的小块图案为样本,合成在视觉感受上与样本相近的大面积的新图案,提出一种结合局部和整体特征的手绘图案合成方法.首先提取样本中具有独立视觉意义的图案元素,然后分析图案样本的局部和整体特征,最后使用样本中的图案元素... 详细信息

为了以用户绘制的小块图案为样本,合成在视觉感受上与样本相近的大面积的新图案,提出一种结合局部和整体特征的手绘图案合成方法.首先提取样本中具有独立视觉意义的图案元素,然后分析图案样本的局部和整体特征,最后使用样本中的图案元素,并以这些特征作为参数来生成新的图案.实验结果表明,该方法所合成的图案在继承样本风格的同时,又不是样本图案的简单重复.与相关方法相比,文中方法较好地解决了手绘图案合成中仅考虑局部或整体特征的问题.

关键词：人机交互非真实感图形学手绘图案图案合成遗传算法

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一种草图形式的视频摘要生成方法

中国图象图形学报 2010年第8期15卷 1139-1144页

作者：陈佳滕东兴杨海燕马翠霞王宏安中国科学院软件研究所人机交互技术与智能信息处理实验室北京100190 中国科学院研究生院北京100190

视频摘要作为一种视频内容的简要表示,能够有效地增强用户浏览和组织视频的效率。提出了一种基于草图的视频摘要生成方法。与以往的静态视频摘要方法不同,该方法结合视频内容分析,利用草图在表达上的简洁性和抽象性,对视频中的主要内容... 详细信息

视频摘要作为一种视频内容的简要表示,能够有效地增强用户浏览和组织视频的效率。提出了一种基于草图的视频摘要生成方法。与以往的静态视频摘要方法不同,该方法结合视频内容分析,利用草图在表达上的简洁性和抽象性,对视频中的主要内容进行表达。首先通过视频分析获取视频中的语义特征并提取关键帧,然后通过交互式的方法从关键帧中生成草图,最后进行摘要布局生成完整的视频摘要。实验结果表明,该方法能够有效突出视频的主要对象和主要事件,并具有较高的用户满意度。

关键词：视频摘要草图非真实感图形学

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一种铅笔画仿真新方法

计算机工程与应用 2010年第11期46卷 164-166页

作者：孙丹丹唐棣辽宁师范大学计算机与信息技术学院辽宁大连116081

通过分析铅笔画的艺术特点,提出一种基于图像的铅笔画仿真方法。首先对用户输入的图像进行UnsharpMask(USM)锐化提取细节信息,并进行颜色放大处理以增强对比度,然后采用基于点的向量场技术生成笔画方向,最后应用线积分卷积(LIC)得到具... 详细信息

通过分析铅笔画的艺术特点,提出一种基于图像的铅笔画仿真方法。首先对用户输入的图像进行UnsharpMask(USM)锐化提取细节信息,并进行颜色放大处理以增强对比度,然后采用基于点的向量场技术生成笔画方向,最后应用线积分卷积(LIC)得到具有素描风格的结果图像。为了更好地模拟铅笔纹理,改进了传统的纹理生成方法,提出将锐化后的结果图像代替白噪声图作为LIC的输入。实验结果表明,该方法的生成效果更接近于手绘风格,且无需用户交互,适合于动画制作等很多领域的应用。

关键词：铅笔画线积分卷积 USM锐化非真实感图形学

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基于图像的卡通画扫描线渲染方法

计算机工程与应用 2008年第17期44卷 178-181页

作者：阎晓敏唐棣孙岩辽宁师范大学计算机与信息技术学院辽宁大连116029

为了模拟艺术家的卡通风格绘画,提出了一种基于图像的卡通画扫描线渲染方法,对用户输入的用数码相机拍摄的图像首先提取轮廓,然后进行颜色处理,最后合并得到具有卡通风格的图像。同时,给出了基于直方图的边缘参数的计算和基于扫描线的... 详细信息

为了模拟艺术家的卡通风格绘画,提出了一种基于图像的卡通画扫描线渲染方法,对用户输入的用数码相机拍摄的图像首先提取轮廓,然后进行颜色处理,最后合并得到具有卡通风格的图像。同时,给出了基于直方图的边缘参数的计算和基于扫描线的颜色处理两个算法,自动实时地完成了渲染过程。实验结果表明,该方法的渲染效果更接近于手绘风格,适合于卡通动画和个性化照片等领域的应用。

关键词：非真实感图形学基于图像的渲染卡通画扫描线

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一种基于扫描线的卡通画仿真新方法

辽宁师范大学学报（自然科学版） 2008年第1期31卷 47-50页

作者：唐棣阎晓敏孙岩辽宁师范大学计算机与信息技术学院辽宁大连116029

通过分析卡通画的艺术特点,提出一种基于扫描线的卡通风格渲染方法,首先对用户输入的图像进行边缘检测提取出轮廓,然后进行颜色的均一化处理,最后得到具有卡通风格的结果图像.为了满足本算法的要求,提出了基于直方图的边缘检测参数的计... 详细信息

通过分析卡通画的艺术特点,提出一种基于扫描线的卡通风格渲染方法,首先对用户输入的图像进行边缘检测提取出轮廓,然后进行颜色的均一化处理,最后得到具有卡通风格的结果图像.为了满足本算法的要求,提出了基于直方图的边缘检测参数的计算和基于扫描线的颜色处理两个算法,能够自动、实时地完成渲染过程.实验结果表明,本方法的渲染效果更接近于手绘风格,且无需用户交互,适合于卡通动画和个性化照片等领域的应用.

关键词：扫描线卡通风格基于图像的渲染非真实感图形学

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基于模拟退火算法的水彩画仿真

计算机工程与设计 2012年第4期33卷 1528-1532页

作者：臧超唐棣大连东软信息学院数字艺术系辽宁大连116023 辽宁师范大学计算机与信息技术学院辽宁大连116029

为了快速有效地进行水彩非真实感绘制,综合考虑了工具材质的物理特性和视觉特征,提出一种基于模拟退火算法的水彩画计算机仿真方法。通过定义颜料颗粒解、产生函数和冷却进度表,并且利用解空间的迭代计算模拟水彩动静态属性。为了增加... 详细信息

为了快速有效地进行水彩非真实感绘制,综合考虑了工具材质的物理特性和视觉特征,提出一种基于模拟退火算法的水彩画计算机仿真方法。通过定义颜料颗粒解、产生函数和冷却进度表,并且利用解空间的迭代计算模拟水彩动静态属性。为了增加绘制效果真实感,利用Ashikhmin纹理映射算法合成水彩纸的自然背景纹理,并修正和迁移了光学库伯卡-芒克模型以融合纹理基质和颜料涂层,仿真了水彩肌理性特征。实验结果表明了该方法的有效性。

关键词：非真实感图形学模拟退火算法水彩画 Ashikhmin算法光学库伯卡-芒克模型

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基于CG的Shader技术研究与应用

基于CG的Shader技术研究与应用

作者：栾小雨中国美术学院

学位级别：硕士

近年来,计算机图形学、科学可视化等学科蓬勃发展,GPU处理的性能也得到大幅提高。无论是理论研究的深入,还是硬件设备制造上的飞跃,都极大地推动了计算机图像渲染能力,从而使虚拟现实、3D实时渲染游戏、3D数字媒体等计算机可视化应用产... 详细信息

近年来,计算机图形学、科学可视化等学科蓬勃发展,GPU处理的性能也得到大幅提高。无论是理论研究的深入,还是硬件设备制造上的飞跃,都极大地推动了计算机图像渲染能力,从而使虚拟现实、3D实时渲染游戏、3D数字媒体等计算机可视化应用产业快速迭代。在三维虚拟游戏产业中,实时光照计算、真实感图形学、非真实感图形学的应用对游戏画面风格的塑造至关重要,尤其对写实类游戏而言,空间真实感更是其产品质量的重要指标。本文首先介绍了GPU技术框架及其图形渲染流程,包括流水线处理、顶点处理器、片段处理器、基本算法,等等。其次,通过对可编程管线的各个功能与着色器语言规范的研究,来深入探讨各类凹凸纹理映射技术、环境映射技术和卡通渲染技术的基本原理与算法基础。最后,基于CG语言在Unity引擎下对上文各个技术所进行的shader实现,并结合个人毕业设计中对上述凹凸贴图、CubeMap、卡通渲染的综合实现,以及对贴图中R、G、B、ALPHA通道对高度图、灰度图、CubeMap进行存储,再通过片段Shader对画面效果进行输出,在达到理想画面效果的同时,最大程度上优化美术资源与算法。

关键词：可编程管线真实感图形学非真实感图形学 Shader Language Unity3d 凹凸纹理贴图技术卡通渲染

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蛋白质分子结构的非真实感可视化研究

蛋白质分子结构的非真实感可视化研究

作者：苏洁浙江大学

学位级别：硕士

生物信息学将是21世纪自然科学的核心领域之一,其研究重点主要体现在基因组学(Genomics)和蛋白学(Proteomics)两方面。蛋白质是生命活动的物质基础,蛋白质分子结构可视化的目的在于借助计算机图形学及相关技术,使得对微观结构的探测与... 详细信息

生物信息学将是21世纪自然科学的核心领域之一,其研究重点主要体现在基因组学(Genomics)和蛋白学(Proteomics)两方面。蛋白质是生命活动的物质基础,蛋白质分子结构可视化的目的在于借助计算机图形学及相关技术,使得对微观结构的探测与分析过程达到可视化、精确化、可预测化。为了能够更清晰地表达结构信息以使观察者更好地了解和分析蛋白质结构,我们提出将非真实感绘制的方法运用于蛋白质分子结构可视化中。我们所提出的蛋白质结构可视化方法区别于现有方法之处在于,能为观察者提供全新的观察模式和视觉效果,并且能提供更多的细节信息。针对常用的蛋白质结构图形表示,我们分别设计并实现了基于图像的球棍模型(VDW模型)绘制方法、带状模型和分子表面模型的轮廓边缘绘制方法以及彩色插图和基于笔划风格的插图绘制方法,并初步实现了蛋白质分子结构的非真实感可视化系统。实验结果表明,我们所提出的蛋白质分子结构非真实感可视化方法在中端硬件配置上可以实现实时绘制,所绘制出的蛋白质分子结构由于具有传统的技术插图风格且能够更清晰地表达结构细节,因此更符合专业研究者的观察认知习惯。

关键词：生物信息学蛋白质非真实感图形学可视化

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基于图像的铅笔画仿真方法研究

基于图像的铅笔画仿真方法研究

作者：孙丹丹辽宁师范大学

学位级别：硕士

自20世纪60年代计算机图形学诞生以来,其主要目标即为生成能仿效传统照相机效果的图像。研究至今,这些技术已经相当完美。与此同时,非真实感图形学作为图形学的一个重要的研究领域,越来越被人们所关注。与传统真实感图形学追求“像照片... 详细信息

自20世纪60年代计算机图形学诞生以来,其主要目标即为生成能仿效传统照相机效果的图像。研究至今,这些技术已经相当完美。与此同时,非真实感图形学作为图形学的一个重要的研究领域,越来越被人们所关注。与传统真实感图形学追求“像照片一样真实”的绘制目的不同,非真实感绘制的目标在于模拟传统艺术风格,表现图像的艺术特质。研究者们借助计算机已经实现了许多艺术形式的渲染,如水墨画、水彩画、铅笔画、油画等,其中铅笔画已经成为非真实感领域一个重要的研究方向,吸引了许多图形学研究者致力于铅笔画的生成工作,这也是本文选题的出发点。非真实感绘制技术大体可以分为基于图像空间的二维绘制和基于物体空间的三维绘制。本文通过对诸多素描风格的图像进行深入研究后,发现了素描画独有的艺术特质,在此基础上,提出了自己的想法,并通过计算机进行了模拟,得到了较好的实验效果。其中主要的创新性工作包括: (1)提出了一种基于图像的铅笔画仿真新方法。首先对用户输入的图像进行Unsharp Mask(USM)锐化提取细节信息,并进行颜色放大处理以增强对比度。然后采用基于点的向量场技术生成笔画方向,最后应用线积分卷积(LIC)得到具有素描风格的结果图像。为了更好的模拟铅笔纹理,改进了传统的纹理生成方法,提出用锐化后的结果图像代替白噪声图作为LIC的输入。实验结果表明,效果接近于手绘风格。 (2)提出了一种基于运动滤波器的仿真铅笔纹理的新方法。首先对用户输入的图像进行边缘检测,提取轮廓信息。然后对传统白噪声生成法进行改进,将参考图像由RGB色彩空间转换到HSV色彩空间,通过亮度值控制噪声点的产生几率。最后应用运动模糊方法代替传统的线积分卷积方法模拟铅笔纹理,得到具有素描风格的结果图像。本方法实现起来比较简单,但却达到了应有的效果。从实验结果图可见,该法模拟的铅笔纹理感很强,接近于手绘风格。无需用户交互,适合于动画制作等很多领域的应用。 (3)提出了将彩色图像融合算法应用到铅笔画仿真中。考虑到艺术家在作画时,通常会选择一种素描纸,在素描纸上作画,有助于突显铅笔画独有的艺术特质。因此,本文提出了将这种方法应用到铅笔画仿真中。首先由用户选择素描纸的样式,然后将其与已生成的具有素描风格的结果图像进行融合,通过改变参数值,进而产生不同的效果,亦可以进行多次融合。实验结果表明,融合后的结果图像效果更自然,更具有素描画的韵味。

关键词：铅笔画线积分卷积运动模糊图像融合非真实感图形学