一种改进的ETF模型及其在绝版刻版画模型中的应用

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非真实感绘制(Non-PhotorealisticRendering,简称NPR)技术是计算机图形学领域最热门的研究方向之一。NPR有着广泛的应用和巨大的市场前景,其绘制结果往往能带给人巨大的视觉冲击和无尽的想象,现已在油画、水粉画、铅笔画、卡通画等方面均有模拟研究成果,然而对版画的模拟研究却寥寥无几。  云南的绝版套刻版画作为版画界的独枝新秀,是在上个世纪80年代产生的一种新的技法,它是从套色木刻多版套印中逐渐演变出来的一种印刷形式。其套印方法是将同一画面的颜色,按“一版多套”属的原则依次套印而成,因此绝版套刻版画可以产生色彩重叠的特殊效果,色彩厚重而响亮,其画甚是精美且极具地方特色和人文艺术价值。对云南绝版套刻版画的模拟工作具有极大的文化意义,可以把中国特色文化无疑的展示出来,以丰富中国的非真实感绘制领域。  论文介绍了现有的一些非真实感绘制技术及版画的模拟方法。对版画的模拟可以从三维空间或二维空间入手,由于对三维物理过程的模拟具有复杂的交互和计算,工作量太大,实时性不好,所以从二维空间对真实图像进行版画风格化处理才能在实时性上占据优势。因此,本论文选择从二维空间出发,生成二维图像对应的版画效果。本论文基于刻痕样本对云南绝版套刻版画进行模拟,使生成的版画可以有多种刻痕效果,相对于已有的Mello等人的木刻风格化方法,它能体现出多样化刻痕的优势。论文中提出的基于流线生成刻痕的方法比纹理合成方法更加的灵活,能够体现出原有图像的肌理方向。基于流线方法是一次性自动生成多个刻痕,每个刻痕按所在的流的方向自动调向,且刻痕样式可选。这种方法既能减少贴入刻痕的工作量,又使刻痕能够反映原有图像的肌理方向。论文提出了对黑白木刻版画的模拟方法,经实验验证效果可佳。  论文主要包括以下几方面的工作:  第一,本论文对ETF模型进行了改进,并使用本论文改进的ETF模型生成了抽象的油画与风格化边缘,论文使用这种抽象特征的风格化边缘来模拟版画的边缘线条。  第二,基于刻痕样本,利用基于样图的纹理合成技术生成大片规则性刻痕,对版画的背景进行模拟。对肌理方向变化不稳定的区域,使用本论文提出的基于流线生成刻痕的方法对其进行模拟。还可使用基于流线生成刻痕的方法,对具有刻痕风格的不连续边缘进行模拟。以上方法的刻痕都是可选的,表现出多样化刻痕的优势。  第三,本论文提出了黑白木刻版画的一种模拟方法,该方法运用了纹理合成、风格化边缘、基于流线生成刻痕等技术,把一幅真实图像生成对应的版画效果。
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