自然圖像鉛筆畫效果生成算法研究_4730.pdf

1、渲染技術(shù)分為兩類：真實(shí)感渲染和非真實(shí)感渲染。真實(shí)感渲染以追求效果的真實(shí)為目標(biāo)，它的發(fā)展已經(jīng)有相當(dāng)長的時(shí)間了。非真實(shí)感渲染是近十年來計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域興起的學(xué)科，它主要使被渲染的圖像具有藝術(shù)風(fēng)格。 鉛筆畫作為一種以繪畫等造型藝術(shù)為主要表現(xiàn)手段的藝術(shù)形式，在計(jì)算機(jī)中研究如何實(shí)現(xiàn)圖像的素描風(fēng)格是相當(dāng)有意義的。本文提出了一個(gè)新的圖像鉛筆化算法，針對目前鉛筆化算法較好的Mao算法，在圖像分割和筆觸渲染上，本文做出了很大的改進(jìn)。 在圖

2、像分割上，大家知道鉛筆畫的特點(diǎn)就是通過筆觸的明暗對比實(shí)現(xiàn)的，為此本文是根據(jù)象素的灰度值進(jìn)行區(qū)域劃分，根據(jù)人眼對于灰階的敏感度，本文將灰度從黑到白平均劃分為八個(gè)區(qū)間。這樣劃分的思想是基于人類生理特征的，是有一定的科學(xué)性，而且從本文算法的最終結(jié)果圖里可以看到，本文所采用的劃分方法是比較成功的。 在筆觸渲染上，本文提出了一種新的筆觸渲染方法。本文不再使用像Mao那樣使用LIC進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算來達(dá)到模擬鉛筆筆觸的效果，而是直接使用真實(shí)的不同

3、亮度的鉛筆筆觸貼圖來直接作用于目標(biāo)圖像。這些貼圖的選擇是按照與區(qū)域分割時(shí)的八個(gè)亮度區(qū)間相對應(yīng)的，在GPU中將這八個(gè)貼圖作為紋理，采用平鋪的思想對相應(yīng)亮度的區(qū)域里的象素進(jìn)行填充以達(dá)到鉛筆畫風(fēng)格的效果。由于本文使用的是真實(shí)的鉛筆筆觸，當(dāng)然比Mao算法模擬出來的筆觸效果要更真實(shí)。同時(shí)本文可以通過更換不同的貼圖，就可以達(dá)到不一樣的鉛筆畫風(fēng)格，如粗的筆觸和細(xì)的筆觸等。 本文算法能夠取得較好的效果，同時(shí)本文算法是基于GPU并行實(shí)現(xiàn)的，顯著的