基于三维模型的线条画绘制方法研究

《基于三维模型的线条画绘制方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、山东大学博士学位论文基于三维模型的线条画绘制方法研究姓名：黄月珠申请学位级别：博士专业：计算机软件与理论指导教师：孟祥旭20090405山东大学博士学位论文化渲染的特征线路径，根据这些线条可以生成各种风格的线条画。艺术作品中的特征轮廓线～般是很多轮廓边连接而成，很少有单一的轮廓边孤立存在，该方法利用这一特征，从初始的特征线出发，检测与之连贯的特征轮廓线，从而避免出现大量由模型噪声引发的细小毛刺线条，得到较好的结果。这一思想也可以拓展应用到现有的各类特征线条的提取上，大大降低噪声等因素对特征线条检测造成的影响。2．提出了一种基于几何属性和领域知识的混合特征提取算法大多数情

2、况下，基于几何模型的线条提取往往残缺不全，而一味追求基于几何属性的特征线条提取将会大大降低算法的性能和应用范围，结合肖像画绘制的领域知识，通过扩展的线条检测算法从RangeImages中检测得到几何线条，从图像纹理中获取特征信息(如肖像画中眼睛、眉毛等区域特征)，然后互补融合来自几何模型的特征线条和纹理图像的特征，通过风格化操作完成最后的绘制，从而弥补当前单纯从几何模型或图像出发的处理导致的信息不足，得到细节丰富的肖像画绘制效果。3．基于特征的线条变形算法艺术线条的表现力不仅在于忠实物体本身，还体现在对特征的强调和突出。借鉴Focus+Context技术，结合卡通线条画

3、的特征，本文提出了基于特征的线条变形算法，透过变形镜头对该区域中的特征线条变形来实现强调和突出的效果。这种无需样本就可以对三维模型进行所见即所得的实时变形操作可应用在数字娱乐、卡通线条画等动画制作中，通过对变形镜头属性配置和简单的交互操作就可以产生各种富有表现力的效果，实验结果也验证了该方法的可用性和有效性。4．实现了面向数字娱乐领域的三维肖像画绘制方法与先前的大多数基于人脸正面照片，或利用模板，或利用五官组成关系，或利用样本学习的办法不同，本系统利用RangeImages来实时生成具有中等复杂度的三维艺术肖像画，可应用在各种需要实时交互的应用领域。针对RangeIma

4、ge人脸数据在眼睛眉毛等区域数据采集残缺等特点，采用由RangeImage和标定过的对应纹理图像互补融合生成人脸肖像画的办法，并且进一II山东大学博士学位论文步通过与平均人脸的比较，对个体人脸进行特征夸张，以凸显其特点，并允许用户通过简单方便的方式进行交互控制，最后经过平滑优化等绘制得到具有特色的人脸肖像。5．提出移动设备上三维模型的线条画绘制框架针对移动设备自身存在的屏幕尺寸、分辨率、内存、计算能力、I／0设施等方面的制约，提出并实现了一种通过传输三维模型轮廓特征线条集并在客户端本地绘制的方法，平衡了网络、服务器及客户端的负担，并利用风格化要素来实现生动有趣的非真实感

5、线条画绘制，取得真实感绘制无法比拟的效果。本框架应用在考古数字博物馆的文物展示方面获得了良好的效果，不但增强了参观的体验，还丰富了数字博物馆访问的方式，增强了趣味性和吸引力，使不同层次的公众可以随时随地访博物馆资源。课题研究成果可以广泛应用于建筑、工业、医学等领域插图生成和数字娱乐行业的游戏动画制作中。在上述研究工作的基础上，下一步还需要更多结合认知心理学和领域知识来对模型信息进行结构化和抽象化，研究线条画风格化理论模型等方面进一步开展工作。关键词：非真实感绘制：线条画：轮廓提取；变形；移动设备：风格化绘制：肖像画绘制IIIABSTRACTWithnlerapiddev

6、elopmentofcomputergraphics，three．dimensionalcomputergraphicshaveinfiltratedintoeveryaspectofcomputerapplications．Traditionalphotorealisticrenderingpursesthegoleofrealismandisusuallyrestrainedfromthefaitll伽performanceofscenesandCannotabandontheirrelevantdetails．thuscarlnoteffectivelyconve

7、ythecharacteristicsofscenes．Non．photorealisticrenderingfNPR)inrecentyearshasdeveloppedrapidly,whichmainlyusessomesortofartisticstylestodrawtargetobjects，ThisNPRCanshowthecharacteristicsoftheobjectsclearlyandefficientlybyabstractingthetargetsceneatdifferentlevelsaccordingt