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.

200 7

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高新技术

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非真实感绘制技术研究 关雪梅 (辽宁对外经贸学院信息系辽宁大连 116052 )

摘要: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非真实感绘制技术就由形，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。关键词:非真实感绘制图形图像中图分类号:TP 39文献标识码: A文章编号: 1672一 3791(2007)11(b卜0001一 01

1引言 真实感图形研究达到了它所追求的“像照片一样真实”的效果。从心理学的观点来看，真实感图形暗示着精确性和完美性，强调模拟场景对于现实世界的保真度。而非真实感绘制指的是利用计算机生成不具有照片般真实感，而具有手绘风格的图形的技术。其目

这类系统需要用户的控制，不能自动生成最终图像。该系统最多是使用三维模型预先生成二维的图像作为中间产品，然后通过用户控制，在中间产品上绘制生成最终的二维图

影中可以创造出许多艺术化的效果等，卡如:通风格的实时游戏等。 5结语非真实感绘制是一个新兴的技术，经过十多年的发展，非真实感绘制技术取得了长足的进步，在不同领域有着广泛的应用。非真实感绘制技术有着广阔的应用前景，特别是近年来数字媒体的飞快展，越来越多的人投身于吸引这个新兴的领域。

像所这称是2.5维。。以，被为的 curtis9711”阐 述的水彩画的各种效果，主要方法是基于透明的釉彩，而这个釉彩是通过对水彩画流动性的模拟生成的。 3, 4需要用户 1交互的三维非真实感绘 制

标不在于图形的真实而主要在于性，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。

2非真实感渲染的定义 难以给“非真实感”非常明确的定义。为其下明确定义的困难性或许在于非真实感图形学还是一个年轻的研究领域。不过，非真实感领域至少可以包括任何对传统艺术绘制方法进行计算机模拟方面的研究。真实感只是计算机辅助人们表达场景的一种表达方式，能满足人的某一方面的需求(产生照片般真实的图像),从这种意义上来说，非真实感可以认为是计算机辅助人们表达场景的表达方式，每

一种特定的非真实感风格能够满足人的某一或者某几方面的需求。所以，不少学者认为， 真实感只是非真实感的一种特殊形式。

3非真实感渲染技术的分类 非

真实感技术有多种不同的分类方法。根据处理的数据以及是否需要用户交互来分类和针对基于模型的图像的进行分类。 3 1根据处理的数及是否需据以要用户来交互分类 3. 1。不需要用户交互的 ZD/ 2. SD非真 1实感绘制这类绘制主要是把图像和视频序列自动的处理成具有风格化的艺术效果的图像。成为手绘风格的图像。该方法依据原图的颜色，应用不同的笔触来绘制图像。它使用分层绘制的方法，首先绘制粗的笔划，然后在适当的地方绘制细一级的笔划并覆盖在粗的笔划上面，依此类推绘制若千层。 3. 1. 2不需要用户交互的三维非真实感绘制】目窿落感绪肠支奥野锑消V而日川拐】径吐术企孟阔 N胜困、改即叨〕 Q叮叼等通常借助计算机、出川。的三维图形硬件加速，实现非真实感动画和虚拟漫游。此外，还有阴影技术、框架绘制技术，卡通绘制技术等。 3. 1.3需要用户交互的ZD/ 2.SD非真实 感绘制

这类非真实绘制主要表现三维效果、虚拟场景等。如Te c 98 6提出了 e e 1]中，一个需要用户干预的三维非真实感绘制系统。在该系统中，用户交互地在三维物体的表面放置笔划，这些笔划可以在改变视点的情况下保持三维位置信息不变，一旦笔划放置完成之后，就可以方便地生成动画或是静态的图像。 3.2针对基于模型的图像的进行分类 3 .2 . 1基于模型基于模型的非真实感绘制包括对传统绘画媒介的模拟，比如铅笔画效果、水彩画效果、钢笔画效果、油画效果等。 3 2 . 2基干图像基于图像的非真实感绘制不仅包含对单幅图像的处理，也包括对视频流的处理。 3 . 2 3二者混合二者混合就是指系统结合使用了基于模型和基于图像的非真实感绘制方法。

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4非真实感渲染技术的应用 4 . 1艺术领域

Pr oceed ing s of s l GGR AP H’, 98 o r la ndo, USA, 1998: 447一 452 .

非真实感绘制技术给艺术家提供了艺术创作的工具，允许艺术家们在强调某些细

节的同时，忽略其他细节。它可以生成各种不同风 格的图像。借助NPR技术，艺术家们可以更快、更好地生成艺术作品。

如:Her zma n〕的将 t n l提出输人照数据，理片处

4.2科学医学领域图像是最简单的传送信息的方式，相比文 字它有着许多优越性。非真实感绘制技术在表达图像时的简洁准确，常常被用来绘制精细程度较高的科学和医学的擂图。 4.3工业设计领域在工业设计中如想要显示一个零件图是，关心的只是零件的轮廓尺寸等基本信息，而对其他的信息则不感兴趣。这时就可以使用

1 Cur is C J, e r on S E, ims J E et 5」 t And s e S al . ComPut r ge加r ted w t rcolor。: e a a e In Proceedings of SIGGR APH’, 97 Los An geles,, CA USA, 1997: 42 1一 . 430〔 Teece D . 3D Paint in g for n on一 6] Phot or alis且 r nd rif .In SIGGRAPH e c i e e l g 98 Conference Pr oceed ings, Orlando, U S A, 8: 24 8 . 199

NPR技术来强调突出主要信息，忽略次要信 息。

4 4娱乐行业非真实感绘制技术还可以广泛应用于动画、游戏、电影等娱乐产业。在游戏、电

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