NPR：心理學(xué)的觀察和實(shí)踐.pdf

1、本文從計(jì)算機(jī)學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)談起，以為機(jī)器與人的和諧是未來(lái)的發(fā)展目標(biāo)。作為研究人機(jī)交互手段為指向的圖形學(xué)，可以從中得到很多有益的啟示。其中一點(diǎn)即是圖形學(xué)應(yīng)該越來(lái)越重視人感知的能動(dòng)性，而不只是簡(jiǎn)單歸結(jié)到客觀的數(shù)學(xué)物理建模。非真實(shí)感圖形學(xué)短短十幾年取得的進(jìn)步很大程度上依賴于這種探索。過(guò)去幾十年，很多心理學(xué)派和研究人員在人對(duì)形狀圖像的認(rèn)知方面進(jìn)行過(guò)深入探討，本文試圖從這些研究中發(fā)現(xiàn)一些線索，結(jié)合到我們?nèi)S模型的藝術(shù)化繪制工作中來(lái)。 我們

2、以為，不只物體的外部輪廓線在與周圍環(huán)境區(qū)分時(shí)有重要意義。物體的一些內(nèi)部幾何性質(zhì)在觀察者把握物體形狀時(shí)也有不一般的價(jià)值。在一些心理學(xué)領(lǐng)域成果中，作者發(fā)現(xiàn)凹區(qū)域就是具有這種屬性的性質(zhì)之一，相較凸區(qū)域，對(duì)同等程度的變化，人們對(duì)凹區(qū)域的變化更加敏感。在此認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了三角網(wǎng)格模型凹區(qū)域的檢測(cè)方法，同時(shí)為體現(xiàn)線繪的特點(diǎn)，我們提出了一個(gè)啟發(fā)式的凹區(qū)域特征線的搜索提取算法，并把線描的一些原則結(jié)合到算法的規(guī)則中。更進(jìn)一步，為更具有藝術(shù)的美感，在

3、繪制時(shí)我們也考慮虛擬光照效果。最后，綜合計(jì)算得到的外部輪廓線，就可以得到三角網(wǎng)格模型的線繪結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了該算法在一定范圍內(nèi)的有效性。 第一章論述了傳統(tǒng)圖形學(xué)發(fā)展的歷史，也提到其面臨的挑戰(zhàn)。并對(duì)真實(shí)感繪制及非真實(shí)感繪制的一些特點(diǎn)進(jìn)行比較分析。由此得出非真實(shí)感圖形學(xué)的確實(shí)地位。并對(duì)非真實(shí)感領(lǐng)域的工作進(jìn)行分類，簡(jiǎn)單回顧幾個(gè)方面的進(jìn)展。最后給出了本文的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。 第二章回顧了本文要重點(diǎn)論述的三維模型藝術(shù)化繪制的一些重要

4、工作，尤其詳細(xì)探討其關(guān)鍵技術(shù)輪廓線提取和消隱的進(jìn)展。這也是本文實(shí)現(xiàn)算法里輪廓線提取的基礎(chǔ)。 第三章探討了心理學(xué)與NPR的一些聯(lián)系。介紹格式塔心理學(xué)在人對(duì)圖像認(rèn)知上的研究成果以及一些心理學(xué)方法在圖形學(xué)上的具體應(yīng)用。 第四章詳細(xì)論述了本文設(shè)計(jì)三維模型線繪的算法。檢測(cè)模型的凹區(qū)域，基于凹區(qū)域的線條化加上外部輪廓線可以勾勒出物體的形狀。 第五章給出了三維模型線繪系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)。簡(jiǎn)要介紹了系統(tǒng)的用戶界面，系統(tǒng)的架構(gòu)以及重要