非真实感绘制技术研究

自20世纪90年代中期开始,非真实感绘制逐渐成为计算机图形学的研究热点之一。本文从非真实感绘制技术的形成和发展出发,详细论述了非真实感绘制的特点、分类、及应用。并介绍了非真实感的主要绘制技术,分析了每种绘制技术的具体算法。在此基础上探讨了非真实感绘制技术现存在的难点以及未来的发展趋势。

大规模海浪场景的真实感绘制

针对计算机图形学中大规模海浪场景绘制的难题,提出一种实时绘制高真实感海浪的方法.首先提出同心圆网格模型来模拟海浪表面;然后利用基于GPU的快速傅里叶变换方法生成海浪高度图,并模拟了Choppy波,减轻了磁砖效应.分别采用立方体纹理映射、平面反射及Phong镜面反射技术模拟海面对天空、景物、太阳的反射效果,并在海面的折射效果中考虑了海水深度的影响.最后模拟了海浪中的泡沫以及景物在海面上的阴影效果.该方法已成功地应用在航海模拟器中.

考虑大气折射的天空场景真实感绘制

传统的天空场景绘制方法大都是基于大气对天空光和太阳光的散射,它们没有细致考虑大气折射的影响,因此无法绘制出太阳和月亮场景在不同观测条件下形状、色泽、光晕的变化.文章提出了一种考虑大气折射的天空光模型,首先基于大气光学知识推导出大气折射率与气压、温度和水汽压的定量关系,详细计算了光线在大气中的折射轨迹,采用一种考虑折射的路径跟踪方法计算天空光强度的分布,并绘制出不同时间、不同季节、不同观测地点下更具真实感的太阳、月亮和星星的天空场景.

基于分类及环境特征的树木真实感绘制

生成高度真实感的虚拟自然场景一直是图形学研究领域中的一个富有挑战性的难题 .作为自然场景的重要组成部分 ,树木的真实感模拟也得到人们的广泛重视 .树木种类繁多 ,形态各异 ,复杂的结构使其无论在造形、存储还是在绘制上都存在着相当的困难 .针对不同的环境特征和不同类型的树木 ,根据它们的具体特点需采用不同的绘制手段 .对于阔叶树 ,采用基于 Open GL的深度缓存阴影生成算法 ;对于针叶树 ,则采用结合光线跟踪和纹元 ( texel)绘制的技术 ;而对于距离视点比较远的树 ,采用的是体纹理映射 ( volumetric texture mapping)的方法 .实践证明 ,这几种绘制技术基本上可以满足各种不同类型场景的树木的绘制要求 .

非真实感绘制漫画艺术效果的研究与实现

提出了一种基于非真实感绘制的漫画艺术效果绘制算法。算法首先将输入图像从RGB色彩空间转换为LAB色彩空间,通过双边滤波及色彩量化的方法对输入图像进行处理,获得连续的、局部区域色彩一致的结果图像,可通过权值等参数对滤波及量化程度进行控制。其次,采用DOG滤波器和阈值处理求取输入图像的边缘信息,获得连续的、清晰的边缘。最后将边缘图像融合到量化结果图像中,获得最终的漫画艺术效果。从最终的漫画艺术绘制效果看出,该算法简单、易于实现。

海市蜃楼现象的真实感绘制

虚无飘渺的海市蜃楼是一种非常奇妙的自然现象,其是由特定条件下大气的折射和全反射引起的.文中提出了一种对海市蜃楼现象进行建模与绘制的新方法:通过分析不同类型海市蜃楼的成因,建立了对应的不同大气温度变化模型;提出了基于大气重力波模型的海市蜃楼动态变化模型;考虑环境对海市蜃楼的影响,对海市蜃楼的整体进行绘制;在此基础上,绘制出不同条件下不同海市蜃楼的真实感场景,包括海洋、沙漠、公路上的蜃景,并模拟了蜃景的动态变化.

基于多分辨率的非真实感绘制

提出了基于多分辨率方法和像素8-邻域概念绘制图像的方法。采用金字塔生成多幅不同分辨率的参考图像,按照分辨率由低到高的顺序逐层绘制;每层绘制由一组画笔完成,画笔由一系列骨架点控制,运用像素8-邻域的概念生成一系列骨架点。通过多个参数的不同设置,能够方便灵活地把一幅照片渲染成一定风格的艺术图像。

自适应画笔分布的非真实感绘制

针对非真实感绘制不仅要能有效地表达图像中目标的形状和颜色信息,还必须处理好图像中细节的变化,提出了自适应画笔分布的非真实感绘制方法。通过使用源图像亮度图像的边缘强度来指导画笔的放置,使得画笔分布能够随着源图像中细节的丰富程度而自适应变化。算法运用源图像的梯度向量场控制画笔的运动,使得画笔具有形状、颜色信息的同时,具备了一定的方向信息。同时算法采用“误差扩散”技术对粗画笔的绘制结果进行瑕疵平滑,使得绘制效果更加自然真实。

一种非真实感绘制的多智能体仿真方法

提出了一种非真实感绘制的多智能体方法。绘制过程分为三阶段:轮廓绘制、素描绘制和多层涂色,每阶段分别由一类智能体进行模拟绘制。绘制智能体定义为具有一定生命周期、类型标识、特征标志等属性以及一定行为特征的智能体,它们不断与绘制环境交互,由局部环境激励触发它们不同的绘制行为。通过自适应地调整行为,绘制智能体能够搜索到各自的特征像素并进行特征绘制,从而完成各自的绘制任务。实验表明,此方法能够较好地模拟画家创作过程。

一种基于笔刷的非真实感绘制算法的研究

非真实感绘制是计算机图形学的一个分支,基于笔刷的非真实感绘制是非真实感绘制的重要内容。给出一种基于笔刷的多重非真实感绘制算法。算法运用源图像灰度图像的颜色梯度法线方向作为笔刷的方向,以颜色空间距离来控制笔刷的绘制。实验结果表明,对于给定的输入图像,该算法能够有效地生成具有油画艺术风格的图像。

基于轮廓线的非真实感绘制技术

从NPR技术的形成和特点出发,详细论述了NPR中轮廓线的检测和绘制技术等问题。轮廓线在NPR中占有重要地位,它的表现不仅关系到NPR最终效果的好坏,而且也是实时绘制中一个提高速度的关键。重点介绍了NPR中流行的和最新的轮廓线检测与绘制技术,并对这些算法和技术进行了分类与分析,总结了其优缺点和适用场景。

浅谈非真实感绘制技术(Non-Photorealistic Rendering,NPR)在动画创作中的应用

动画艺术诞生至今已经有近百年历史,期间曾经历了许多次技术革新。时至今日,无论是手绘动画、电脑动画还是定格动画,都或多或少受到NPR技术带来的影响,并体现在制作流程、画面效果、艺术表现力等方面。这一技术不仅为动画创作提供了一种全新的可能,更在一定程度上影响了动画艺术未来的发展方向。相信随着技术的进步与艺术家的探索尝试,会使其对动画创作有更加深刻而积极的影响。

非真实感绘制技术的研究

非真实感绘制是计算机图形学的一个分支,主要在于表现图形的艺术特质、模拟艺术作品或作为真实感图形的有效补充。本文从非真实感绘制技术的形成和发展出发,论述了非真实感绘制的特点、分类及应用。并介绍了非真实感的主要绘制技术,分析了每种绘制技术的具体算法。

浅谈真实感图形生成技术及真实感绘制

真实感图形是计算机图形学中一个重要的组成部分,它的基本要求是在计算机中生成三维场景的真实感图形或图象。多媒体教育、虚拟现实系统、科学计算可视化、动画制作、电影特技模拟、计算机游戏等许多方面,真实感图形学都发挥了重要的作用。其中的核心内容就是真实感绘制,它有多种方法,其中植物场景的真实感绘制是比较常用的。例如对于场景中的物体、要得到它的真实感图形,就要对它进行透视投影,并消除隐藏面,然后计算可见面的光照明暗效果等。

宇宙演化的真实感绘制

Millennium-2是目前规模最大的宇宙演化数值模拟项目。用光滑粒子动力学描述粒子对空间的影响,并用辐射传输方程构建光照模型,可绘制宇宙演化的真实感图像。由算法的能量合成保持线性形式的特点得到一种粒子并行的并行办法。将粒子足迹沿扫描线细分,可缓解程序分支扩散和粒度不均匀的问题,使该办法可以在CUDA平台上实现。测试数据证明本文的方法是有效的。

浅论计算艺术的原动力——以非真实感绘制技术为例

随着计算机技术越来越深入地应用于人们生活的方方面面,在对于艺术领域的表现方面,计算机同样也有着用武之地。计算机对艺术的影响不仅表现在能够更有效率地创作,也为艺术和设计带来了全新的风格和创作方式,丰富了艺术表现形式,而这其中,推动计算艺术发展的原动力就是利用计算机技术更加有效地表达世界。非真实感绘制技术作为一种近年大热的计算机图形学分支,其起源、发展和现阶段成果都为计算艺术发展的原动力是更加有效地表达世界提供了佐证。但是艺术表达作为计算艺术的另一个发展方向,也同样为计算艺术改善人类生活带来了许多惊喜。

非真实感绘制技术研究

在计算机图形学30余年的发展历史中,真实感绘制一直是贯穿其中的主旋律。随着真实感图形趋向于具有更强的真实感并提供更贴近现实世界的场景时,研究者们意识到,在有些时候人们反而需要由计算机来生成一些不同于真实感的图形,非真实感绘制技术就由此产生了。而本文主要是来研究有关非真实感图形图像技术。

基于机器学习的三维场景高度真实感绘制方法综述

目前,电影、动漫、游戏等产业对真实感绘制的需求越来越高,而三维场景高度真实感绘制通常需要耗费大量的计算时间和存储空间来计算全局光照,如何在保证绘制质量的前提下提升绘制速度依然是图形学领域面临的核心和热点问题之一.数据驱动的机器学习方法开辟了一种新的研究思路,近年来研究者将多种高度真实感绘制方法映射为机器学习问题,从而大大降低了计算成本.总结分析了近年来基于机器学习的高度真实感绘制方法的研究进展,具体包括:基于机器学习的全局光照优化计算方法、基于深度学习的物理材质建模方法、基于深度学习的参与性介质优化绘制方法、基于机器学习的蒙特卡洛降噪方法等.详细论述了各种绘制方法与机器学习方法的映射思路,归纳总结了网络模型以及训练数据集的构建方式,并在绘制质量、绘制时间、网络能力等多个方面开展了对比分析.最后,本文提出了机器学习和真实感绘制相结合的可能思路和未来展望.

一种基于笔触的非真实感绘制算法的研究

传统的非真实感绘制仅仅能够表达图像中目标的形状和颜色信息,对图像中细节的变化不能很好地处理,本文提出一种新的笔触绘制的算法,自适应笔触分布算法,这种算法通过使用源图像的亮度图像的形态学边缘连接强度来指导笔触的放置,使得笔触分布能够随着源图像中细节的丰富程度而自适应变化。

非真实感绘制与动画研究

近年来,非真实感绘制与动画逐渐引起越来越多人的兴趣,更强调图像的非真实性和非精确效果,注重使用计算机生成具有手绘风格的图形图像和在视觉上接近手工绘画效果的动画。