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第一章 绪论
1.1课题研究背景、目的和意义
1.1.1水墨画艺术
1.1.2水墨画的计算机绘制及面临的主要问题
1.1.3课题研究的意义
1.2本文主要研究工作与创新之处
1.3论文结构
第二章 研究基础
2.1水墨画的绘画材料与艺术特征
2.1.1水墨画的绘画材料
2.1.2水墨画的艺术特征
2.2面向特定水墨艺术效果的仿真研究现状
2.3模拟水墨绘画材料及其物理过程的研究现状
2.3.1宣纸的仿真研究
2.3.2毛笔的仿真研究
2.3.3扩散过程的仿真研究
2.3.4设色模型的仿真研究
2.4 3D水墨渲染和动画的研究
2.5本课题涉及的相关技术
2.5.1基于西方绘画的非真实感绘制研究
2.5.2艺术风格学习研究
2.5.3水墨特征分析提取研究现状
2.6小 结
第三章 基于KM理论的水墨画颜料仿真
3.1水墨画颜料特性
3.1.1水墨画颜料
3.1.2颜料与染料的区别
3.1.3颜料粒子形状与粒径
3.2水墨画设色技法
3.2.1设色特点
3.2.2设色技法
3.3水墨画颜料仿真的目标
3.4基于KM颜色模型的颜料仿真
3.4.1 KM颜色模型的引入
3.4.2 KM理论基础
3.4.3单色颜料的仿真
3.4.4多种颜料混合的仿真
3.4.5多层颜料叠加的仿真
3.5实验结果
3.5.1单色颜料仿真效果
3.5.2多种颜料混合效果
3.5.3小结
第四章 多颜料实时扩散仿真
4.1真实扩散效果分析
4.1.1扩散效果实例
4.1.2扩散效果的抽象模型
4.2扩散过程分析
4.2.1粒子化
4.2.2扩散效果模型的形成原理
4.2.3扩散过程总结
4.3宣纸模型
4.3.1宣纸的结构特征
4.3.2纸模型设计
4.3.3纸模型分层
4.3.4纸模型构建
4.4扩散的理论基础
4.4.1扩散原理
4.4.2稳态扩散
4.4.3非稳态扩散
4.4.4爱因斯坦-布朗位移方程
4.5水粒子运动模型
4.5.1水运动方程
4.5.2有限差分法求解非稳态水粒子运动方程
4.6颜料粒子运动模型
4.6.1颜料粒子的对流运动
4.6.2颜料粒子的分子扩散
4.6.3有限差分法求解颜料粒子运动方程
4.7蒸发和沉积
4.7.1水的蒸发
4.7.2颜料沉积
4.8算法的GPU加速
4.8.1基本流程
4.8.2加速效果
4.9结果及分析
4.9.1植物色与矿物色扩散效果对比
4.9.2参数影响
4.9.3叠加效果
第五章 水墨画作品风格特征的分析与提取
5.1水墨画风格化绘制概述
5.2水墨画艺术风格剖析
5.2.1水墨画技法综述
5.2.2水墨画笔法特征
5.2.3水墨画墨法特征
5.2.4水墨画皴法特征
5.2.5水墨对象的风格组成结构
5.3水墨对象的分割
5.3.1初始分割
5.3.2区域合并
5.3.3提取水墨对象二元组
5.4特征区域的类别判断
5.4.1笔道特征区域的判别
5.4.2墨色与皴法区域的判别
5.5水墨对象的特征分析
5.5.1笔道特征
5.5.2墨色特征
5.5.3皴法特征
5.6小结
第六章基于风格特征的3D水墨渲染技术
6.1多层渲染机制
6.1.1非真实感绘制的一般模式
6.1.2水墨画绘制特征
6.1.3多层渲染机制
6.2模型三维表面信息的提取
6.2.1轮廓线
6.2.2内部特征线
6.2.3顶点法向量
6.2.4顶点曲率
6.3笔道渲染器
6.3.1生成笔道映射纹理图
6.3.2外形轮廓边的渲染映射规则
6.3.3内部褶皱线的渲染映射规则
6.3.4绘制效果
6.4墨色渲染器
6.4.1颜色空间转换
6.4.2墨色渲染规则
6.4.3绘制效果
6.5皴法渲染器
6.5.1皴法映射纹理图的制作
6.5.2 S-O两步纹理映射
6.5.3绘制效果
6.6风格化绘制的综合效果
6.7小 结
第七章 总结与展望
7.1总结
7.2展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢