專利名稱：一種基于向量代數(shù)的簡明軟筆效果生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)幾何算法領(lǐng)域，涉及一種基于向量代數(shù)的簡明軟筆效果生成方法。
背景技術(shù)：
軟筆的線條粗細(xì)富于變化，運(yùn)筆流暢有動感，相對于硬筆單調(diào)的筆寬，具有更生動的表現(xiàn)力。軟筆模擬的實(shí)現(xiàn)分為兩個大的方向，一個是面向真實(shí)感的仿真，力求實(shí)現(xiàn)和真實(shí)軟筆一樣的效果，比如毛筆書法藝術(shù)中的頓筆、壓筆、筆桿轉(zhuǎn)動和諸如枯筆、飛白與滲透等水墨特效。這個方向的研究需要建立非常復(fù)雜的模型，多應(yīng)用于毛筆字書法和藝術(shù)的學(xué)術(shù)研究；另一個方向是面向非真實(shí)感的簡明軟筆效果模擬，主要是模擬軟筆的動感特性和幾何變化，比如線條粗細(xì)過渡，筆鋒、筆潤的簡明效果實(shí)現(xiàn)等。由于簡明軟筆效果的模擬實(shí)現(xiàn)模型簡單，因此在各個領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用，特別是在手寫輸入，網(wǎng)絡(luò)會議，遠(yuǎn)程教育， 電子白板中，是非常重要的書寫溝通和繪制工具。本發(fā)明屬于后面這個方向。對于簡明軟筆效果模擬，鼠標(biāo)和觸控技術(shù)是最常用的交互輸入設(shè)備，我們以鼠標(biāo)為例進(jìn)行說明。傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)模型如下，僅對關(guān)鍵步驟做描述
步驟一，計(jì)算線條粗細(xì)。鼠標(biāo)的移動速度與線條的粗細(xì)成反比，用解析幾何的方法計(jì)算筆寬。因?yàn)榫€條粗細(xì)的計(jì)算依賴鼠標(biāo)的移動速度，而速度為相鄰鼠標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)值的距離與時(shí)間差的比值，因此要保存額外的計(jì)算數(shù)據(jù)；另外用解析幾何的方式進(jìn)行計(jì)算，算法實(shí)現(xiàn)的穩(wěn)定性較差。步驟二，與“紙面”的接觸面可認(rèn)為為圓形，由于鼠標(biāo)的移動過程中，計(jì)算機(jī)只能取得一系列的不連續(xù)點(diǎn)和當(dāng)時(shí)的畫筆寬度，因此需要對連續(xù)的點(diǎn)進(jìn)行平滑處理。步驟三，最終用直線和圓弧進(jìn)行繪制。使用該模型實(shí)現(xiàn)的效果不好，最終繪制的軟筆線條不流暢，筆鋒筆潤表現(xiàn)力不強(qiáng)。 此外還需要保存額外的計(jì)算數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于向量代數(shù)的簡明軟筆效果生成方法，該方法能夠取得更好的軟筆效果，同時(shí)最大程度的對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，從而獲得更好的網(wǎng)絡(luò)傳輸效率和視覺效果。本發(fā)明方法的具體步驟為
步驟⑴對原始輸入的點(diǎn)序列進(jìn)行移除近似重復(fù)點(diǎn)的操作，去除坐標(biāo)位置近似重復(fù)的點(diǎn)，得到采樣點(diǎn)序列；采樣點(diǎn)序列的起始點(diǎn)為
Pi、結(jié)束盧力中間點(diǎn)為巧，i為中間點(diǎn)的序號，1彡i彡U，u為中間點(diǎn)的個數(shù)；
步驟(2)根據(jù)相鄰采樣點(diǎn)之間坐標(biāo)位置的距離計(jì)算每個中間點(diǎn)巧的筆寬W^i,具體方法是
根據(jù)需要，預(yù)設(shè)最大筆寬 Τmax，
計(jì)算中間點(diǎn)巧與前驅(qū)點(diǎn)巧-i (與中間占相鄰的前一個點(diǎn))的距離
權(quán)利要求
1. 一種基于向量代數(shù)的簡明軟筆效果生成方法，其特征在于該方法的具體步驟是 步驟⑴對原始輸入的點(diǎn)序列進(jìn)行移除近似重復(fù)點(diǎn)的操作，去除坐標(biāo)位置近似重復(fù)的點(diǎn)，得到采樣點(diǎn)序列；采樣點(diǎn)序列的起始點(diǎn)為巧、結(jié)束盧力中間點(diǎn)為Pi , i為中間點(diǎn)的序號，1彡i彡u，u為中間點(diǎn)的個數(shù)；步驟(2)根據(jù)相鄰采樣點(diǎn)之間坐標(biāo)位置的距離計(jì)算每個中間點(diǎn)巧的筆寬『乃，具體方法是根據(jù)需要，預(yù)設(shè)最大筆寬ITmax，計(jì)算中間 "與前驅(qū)點(diǎn)^i1的距離P，
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于向量代數(shù)的簡明軟筆效果生成方法。本發(fā)明方法首先對原始輸入的點(diǎn)序列進(jìn)行移除近似重復(fù)點(diǎn)操作，得到采樣點(diǎn)序列，根據(jù)相鄰采樣點(diǎn)坐標(biāo)位置的距離計(jì)算并修正得到每個中間點(diǎn)的筆寬；基于向量代數(shù)計(jì)算中間點(diǎn)的切矢量、法矢量和，并計(jì)算的對應(yīng)點(diǎn)和的對應(yīng)點(diǎn)，如果存在退化問題，則只計(jì)算結(jié)束點(diǎn)的；如有退化問題，對點(diǎn)集S進(jìn)行退化問題的處理得到點(diǎn)集C，如無退化問題，由點(diǎn)集S直接得到點(diǎn)集C；將點(diǎn)集C中的各點(diǎn)作為控制點(diǎn)用二次B樣條曲線進(jìn)行平滑擬合，繪制并填充該B樣條曲線，得到最終的模擬效果。本發(fā)明方法無需額外數(shù)據(jù)的支持，從而最大程度的對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，獲得更好的網(wǎng)絡(luò)傳輸效率，取得更好的流暢性和筆鋒筆潤效果。
文檔編號G06T11/80GK102332173SQ20111026926
公開日2012年1月25日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者劉鵬 申請人:浙江萬朋網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司