專利名稱：基于筆畫紋理分析的繪畫渲染方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及ー種基于參考的繪畫渲染方法，具體涉及ー種基于筆畫紋理分析的繪畫渲染方法。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字娛樂越來越得到大眾的青睞，計算機(jī)風(fēng)格化渲染技術(shù)日益成為研究熱點(diǎn)。然而隨著繪制技術(shù)的不斷增強(qiáng)，不同用戶通常希望將目標(biāo)圖像渲染為不同的風(fēng)格，以滿足個性化的需求。傳統(tǒng)的計算機(jī)繪制技術(shù)通常將風(fēng)格抽象為ー系列由筆畫尺寸，方向，筆觸強(qiáng)度及筆畫排布定義的繪制參數(shù)，這種方式可以表現(xiàn)不同繪制風(fēng)格。然而，經(jīng)過對實際繪畫作品的 觀察，以及與藝術(shù)家的交流發(fā)現(xiàn)，依然存在大量的繪畫風(fēng)格在上述4個方面特征中表現(xiàn)類似，但卻有著迥異的視覺效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)鹘y(tǒng)繪制框架形成很好的補(bǔ)充，并允許其表達(dá)更加多樣化的繪畫風(fēng)格的基于風(fēng)格學(xué)習(xí)的繪畫渲染方法。本發(fā)明是ー種基于筆畫紋理分析的繪畫渲染方法，對輸入模板圖像的筆畫紋理進(jìn)行自適應(yīng)分析和表達(dá)，以模擬由筆畫紋理決定的不同繪畫風(fēng)格。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是I)對輸入的筆畫紋理模板進(jìn)行ニ維經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸?BEMD)分解，獲得前兩階本征模式；2)對前兩階本征模式進(jìn)行能量分布統(tǒng)計量和能量強(qiáng)度統(tǒng)計量，并建立相應(yīng)統(tǒng)計量對不同的筆畫紋理進(jìn)行描述；3)經(jīng)過上述步驟建立筆畫紋理風(fēng)格描述符后，在現(xiàn)有繪制框架的基礎(chǔ)上，設(shè)計相應(yīng)的筆畫紋理表達(dá)技術(shù)，并將繪制參數(shù)與上一歩所得統(tǒng)計量進(jìn)行關(guān)聯(lián)，使其可以進(jìn)行多種繪畫風(fēng)格的渲染。其具體步驟如下步驟I :輸入待繪制目標(biāo)圖像；步驟2 :輸入待模仿的筆畫紋理模板，并在待模仿的筆畫紋理模板中以矩形框指示最具代表性的筆畫區(qū)域即提取待模仿的筆畫紋理模板的筆畫紋理塊P ;步驟3 :根據(jù)ニ維經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸饧夹g(shù)計算提取的筆畫紋理塊的均值包絡(luò)；首先，采用8鄰域極值點(diǎn)找出筆畫紋理塊P中所有的局部極大值與極小值像素點(diǎn)，利用徑向基函數(shù)(RBF)進(jìn)行插值，得到紋理塊P的上包絡(luò)曲面及下包絡(luò)曲面，并計算這兩個包絡(luò)曲面的平均，得到均值包絡(luò)曲面Hl1 (P)；步驟4 :計算第一個本征模式M1 (P):其中，本征模式定義為滿足如下條件的信號I)局部極大值以及局部極小值的數(shù)目之和必須與零交越點(diǎn)的數(shù)目相等或是最多只能差1，也就是說ー個極值后面必需馬上接一個零交越點(diǎn)；2)在任何時間點(diǎn)，局部最大值所定義的上包絡(luò)線與局部極小值所定義的下包絡(luò)線，取平均接近為零；將輸入的筆畫紋理塊P與均值包絡(luò)曲面Hi1 (P)相減，得到第一個分量h (P)，并檢測h (P)是否符合本征模式的條件，如不符合，則將Ii1 (P)作為新的輸入，回到步驟3，進(jìn)行重復(fù)篩選，直到所得分量hn(P)符合本征模式定義，獲得第一階本征模式，如式I所示[式I]
權(quán)利要求
1.一種基于筆畫紋理分析的繪畫渲染方法，包括以下步驟1)對輸入的筆畫紋理模板進(jìn)行二維經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸?BEMD)分解，獲得前兩階本征模式；2)對前兩階本征模式進(jìn)行能量分布統(tǒng)計量和能量強(qiáng)度統(tǒng)計量，并建立相應(yīng)統(tǒng)計量對不 同的筆畫紋理進(jìn)行描述；3)經(jīng)過上述步驟建立筆畫紋理風(fēng)格描述符后，在現(xiàn)有繪制框架的基礎(chǔ)上，設(shè)計相應(yīng)的 筆畫紋理表達(dá)技術(shù)，并將繪制參數(shù)與上一步所得統(tǒng)計量進(jìn)行關(guān)聯(lián)，使其可以進(jìn)行多種繪畫 風(fēng)格的渲染。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)格學(xué)習(xí)的繪畫渲染方法，其具體步驟如下步驟1 :輸入待繪制目標(biāo)圖像；步驟2 :輸入待模仿的筆畫紋理模板，并在待模仿的筆畫紋理模板中以矩形框指示最 具代表性的筆畫區(qū)域即提取待模仿的筆畫紋理模板的筆畫紋理塊P ；步驟3 :根據(jù)二維經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸饧夹g(shù)計算提取的筆畫紋理塊的均值包絡(luò)；首先，采用 8鄰域極值點(diǎn)找出筆畫紋理塊P中所有的局部極大值與極小值像素點(diǎn)，利用徑向基函數(shù) (RBF)進(jìn)行插值，得到紋理塊P的上包絡(luò)曲面及下包絡(luò)曲面，并計算這兩個包絡(luò)曲面的平 均，得到均值包絡(luò)曲面A (P)；步驟4 :計算第一個本征模式A (P):其中，本征模式定義為滿足如下條件的信號1)局 部極大值以及局部極小值的數(shù)目之和必須與零交越點(diǎn)的數(shù)目相等或是最多只能差1，也就 是說一個極值后面必需馬上接一個零交越點(diǎn)；2)在任何時間點(diǎn)，局部最大值所定義的上包 絡(luò)線與局部極小值所定義的下包絡(luò)線，取平均接近為零；將輸入的筆畫紋理塊P與均值包絡(luò)曲面％ (P)相減，得到第一個分量h (P)，并檢測 hJP)是否符合本征模式的條件，如不符合，則將h (P)作為新的輸入，回到步驟3，進(jìn)行重復(fù) 篩選，直到所得分量匕(《符合本征模式定義，獲得第一階本征模式，如式1所示[式1]M“P) = hn(P)步驟5 :計算第二個本征模式M2(P):使用原始輸入筆畫紋理塊P減去第一階本征模式 Mi (P)，并重復(fù)步驟3和步驟4所示過程，得到第二階本征模式M2 (P)；步驟6 :計算能量分布統(tǒng)計量De(P)描述筆畫內(nèi)紋理復(fù)雜度，具體由下式計算
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于筆畫紋理分析的繪畫渲染方法。在本發(fā)明中，通過對不同風(fēng)格的真實筆畫紋理進(jìn)行分析和建模，并設(shè)計相應(yīng)的繪制技術(shù)，繪制系統(tǒng)能夠支持更多風(fēng)格的繪制。在筆畫紋理分析方面，通過對由二維經(jīng)驗?zāi)Ｊ椒纸饧夹g(shù)(BEMD)所得的前兩個模式進(jìn)行行為分析，不同的筆畫紋理風(fēng)格可被正確的描述并識別。在繪制過程中，通過擴(kuò)展了傳統(tǒng)繪制方法對的表現(xiàn)能力，設(shè)計相應(yīng)模塊對筆畫紋理風(fēng)格進(jìn)行表達(dá)，繪制系統(tǒng)可以支持更多風(fēng)格的繪制需求。
文檔編號G06T11/00GK102663782SQ20121005362
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者李晨風(fēng), 臧彧, 黃華 申請人:西安交通大學(xué)