非真实感绘制技术研究

自20世纪90年代中期开始,非真实感绘制逐渐成为计算机图形学的研究热点之一。本文从非真实感绘制技术的形成和发展出发,详细论述了非真实感绘制的特点、分类、及应用。并介绍了非真实感的主要绘制技术,分析了每种绘制技术的具体算法。在此基础上探讨了非真实感绘制技术现存在的难点以及未来的发展趋势。

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中国传媒大学学报自然科学版

第 1 3卷

文。到 9 4年，着

几篇论文在 Sgrp随 i ah会议的发表 g

2非真实感绘制技术的形成 非真实感绘制最早出现在 2 0世纪 8 0年代的早期论文中如： t s n[ ( 9 6)和 Ssd S艇； n 1 8 ma aa a ( 9 7。9 1 8 ) 0年 S i n aa ah和 H e el at a d T k h si o a br[ i]在 Sgrp i a h会议上发表了两篇非常有影响力的论 g

( Wik n ah ad S ls J S lb r。,在如 n e bc n a i、 ai uy。和 en s )

E rgahc会议的发表 ( Srtoe )这一新 uorpis如 t ht, o t领域才逐渐显现出来。到 9 7年 Sgrp i ah将非真实 g感绘制单独作为一个类别，后非真实感绘制技术此 进入了一个稳步发展的时期。

图 1 N R的出现过程 P

如图 1所示，期的非真实感绘制系统是二维早的交互式绘图系统，: u n lP ito如 Q a t a B x系统。这 e n

3非真实感绘制技术的特点 非真实感绘制有着自己的属性和特点。表 1给出了真实感和非真实感绘制的对比。通过上表的对比，可见某些特定的场合，用非真实感绘制更加采合适。 表 1真实感与非真实感绘制的对比 对比实现方法 特征

类系统提供给用户方便的艺术绘图工具，比如笔刷、

铅笔等，用户使用这些工具在画布上创建基于像素的图像。这种绘图系统优点是：互性强，单方交简便。缺点是：表现力差，现的艺术效果单调。中期实 出现了基于笔刷的 2 D绘制系统和 2/ . D后期处 D 25

理系统。这一时期的非真实感绘制在基于像素绘制的基础上，提供了更丰富、成熟的笔刷、布和笔更画划模型。2/ . D后期处理系统将原始的或有附 D2 5加信息的图片作为基础进行图像处理。它以增强图像为基础，利用艺术家对场景的预先绘制定义， 并自动生成图像。如：计算机模拟素描、彩、画等用水油艺术效果。随着图形硬件的不断发展，近的非真新实感绘制领域的研究主要集中于 N R在三维空间 P上的应用。不少研究者都致力于在三维空间上采用不同的风格实时显示

N R的绘制算法的研究。这 P 种基于三维数据自动生成图像主要优势在于可以生成实时动画与虚拟漫游场景。 完整性

真实感绘制模拟 客观的

非真实感绘制风格化 主观的

影响因素

物理过程模拟

基于认知规律，于艺术过程感模拟近似

描述的准确性追求精确

欺骗性

欺骗观看者，认为诚实的表现是真实的非真实图像 ,

细节的表达

追求详细真实的据观者的注意力，变细节根改 反映所有细节层次

完全的刚性曲面

选择性的自然现象

适用于表达