層次素描紋理的素描畫繪制方法初探

李韶恒濟寧技師學院

層次素描紋理的素描畫繪制方法初探

李韶恒
濟寧技師學院

現在的計算機NPR技術，也就是我們通常所說的非真實感的素描繪制技術，對于實現具備層次素描紋理的素描畫的繪制方式的呈現效果和那種手繪風格的素描畫之間有著一定的差別，它設計出一種可以產生層次素描紋理效果的素描畫繪制方式，還把自身和多像素的寬邊緣線條相融，形成了這種有著層次素描紋理感覺的素描作品。對于這種素描畫的繪制過程中，需要我們對原始圖進行去噪和增強等預先的處理，然后再用微分算子去提取出多像素寬邊緣線條的輪廓，經過膨脹與腐蝕方式的處理把結果進行相減，產生多層次的雙邊線條輪廓，以運動模糊的方法對得到的多層次雙邊線條輪廓進行處理，使其出現層次素描紋理，最后再令邊緣與素描的紋理進行相互融合，就可以得到這種具有層次素描紋理效果的素描畫，運用這種方式制作的素描作品的呈現效果會更加接近手繪素描的作品風格。

層次素描紋理；素描畫繪制；方法初探

1　引言

為了避免常規的鉛筆畫所生成的算法運用中對于畫面分割方面的限制，我們提出了一種在紋理和邊緣輪廓的基礎之上的鉛筆素描的自動生成算法。計算機繪制圖畫的方式在二十世紀出現至今，追求繪制效果的真實感覺就一直是計算機圖形繪制的主要目標。這種追求真實性的圖畫繪制技術通過對數學、物理、計算機技術以及其它學科的理論知識的綜合運用過程中，最終計算機制圖設備中產生了具備真實感繪制效果的圖畫，它猶如照片般在計算機上重現出極具真實性的現實場景。伴隨著人們對于更強真實效果的不斷追求與探索，人們越來越傾向于手繪風格的繪制技術，也就是NPR。本文通過素描畫的風格與特點，以模擬手繪的方法進行繪制，來創作出更加接近手繪素描風格的層次素描紋理效果。

2　層次素描紋理類型素描的繪制方式

2.1對算法的思想設計

素描畫的藝術手段在于對光線與陰影的體現，在其藝術特征方面，形體和色調是它的最基本語言。輪廓指的是畫中所形成的不同空間狀態，即素描形體，而色調則是素描畫中不同形體區域間的內外明暗度的變化，這兩者共同形成了素描的基礎造型。同時，光線與陰影是構成素描形體的關鍵因素，它們與色彩和亮度相互對應，所以，在素描畫的藝術創作中，表達色彩和亮度要與表達光線和陰影之間有著本質的關聯。其中，對算法的設計思想要體現出兩個方面的特點，第一個是關于線條輪廓繪制的生成，這是繪制素描畫的重中之重。第二個是素描層次紋理繪制生成，它也是素描繪制的主要環節。通過這種方式繪制出的素描會更加接近手繪效果，使得畫面的線條輪廓有著筆畫的特征。

2.2對算法設計的實現

在對素描畫面進行預處理之前，要先提取出彩色畫面的RGB分量，然后在保留住RGB分量的同時把彩色畫面轉化成灰度圖像，之后對這兩者再進行先前的處理，最終可以做出灰度素描畫面以及RGB分量合并之后的彩色素描畫。在對算法設計的整體框架上，首先要依據原始的畫面圖來形成白噪聲，與此同時得到它的向量場，之后把這兩者當做LIC的輸出，生成原始畫面的紋理圖像，然后經過HBF濾波器生成原始畫面的具體輪廓，最后再把原始畫面的紋理圖和輪廓進行疊加，最終呈現出鉛筆手繪風格的素描畫效果。這種算法與以前的算法相比較，關鍵是在白噪聲以及向量場的生成方面進行了改進，使得由此生成的紋理更加豐富。而且，這種算法的設計沒有利用常用的分割和檢測邊緣的途徑去獲取原始畫面的輪廓，卻通過分析主成分的方法以及對濾波器的高頻提升來得到原始畫面的邊緣，這樣會使得所生成的素描畫效果會更加的清晰與真實。

2.3對素描畫繪制效果的分析與研究

對于我們通過上述方法所繪制的具有層次素描紋理的素描作品，我們能夠通過對圖像分辨率的調整，去調節素描圖像的最終呈現效果。在對RGB分量進行處理之后，繼續對其進行彩色畫面的合成，這樣所得到的素描圖像可以明顯地發現它的細節效果要比灰度圖像更好。總之，通過上述方式所創作出的素描圖像將更加具備層次素描的紋理，更加具有輪廓性，素描圖像的紋理也會更加的活潑和生動，這些都使得素描畫的繪制效果極其的接近于我們平時所見到的手繪素描風格。

現如今，很多的手繪風格繪制生成的算法都以圖像畫面的分割作為基礎，而這種對于圖像畫面的分割問題十分的棘手，到目前為止都沒有一個相對來說比較完美的用于圖像畫面分割的算法設計，所以，我們憑借對畫面圖像的分割所獲取到的素描邊緣輪廓總是達不到我們所期待的令人滿意的結果，但是在手繪素描作品中，素描畫面的邊緣輪廓對于整體的效果有著很大的影響和作用。因此，我們必須拋開對圖像畫面分割不足的缺點，通過對素面圖像本身信息的分析與研究來繪制出素描邊緣輪廓，設計出一種以層次紋理和素描邊緣輪廓為重要基礎的手繪素描風格的計算機自動生成算法，去創作出更多具備更好的手繪風格特點素描畫呈現效果的素描作品。另外，我們在一些小的存在瑕疵與不足的方面也要不斷地進行改進與完善，例如素描背景畫面和素描前景畫面的統一處理方面，它會使得手繪素描構成瑕疵，還有光照對于素描作品的重要作用和影響也是需要我們加以重視與改進的問題。

3　總結

綜上所述，我們依據手繪素描畫的風格特點，通過借鑒已經存在的線條畫與素描畫的繪制方法，來提出具備層次素描紋理的素描畫生成方式，創作出接近手繪素描畫風格特點的最終圖像。而且，對實驗結論的分析與研究也表明，經過上述算法繪制出的以雙向交叉密集線為層次素描紋理的素描作品，會更加接近手繪素描畫的風格與特點，在有著多個雙邊輪廓線條基礎上繪制出的素描紋理的色調會比較深，而且有利于顯示出層次的感覺與效果，也會更加地接近手繪素描畫面的風格。所設計的算法對大多數的圖像都具備可行性，但是這種算法也有其自身的缺點，它對畫面的質量要求會比較高，而且當灰度范圍所接近的圖片因為很難提取到灰度特征時，就會造成不能夠對清晰邊緣進行快速有效的提取，這樣就不能夠最終獲得我們想要的接近手繪風格的具備層次素面紋理的素描作品。

[1]李智慧，范鐵生，唐春鴿.具有層次素描紋理的素描畫繪制方法.《計算機應用》.2012年10期

[2]莫曉斐，丁友東.利用形體特征的鉛筆素描畫生成.《中國圖象圖形學報》.2013年2期

李韶恒（1983-），女，漢族，山東省濟寧人，學歷：本科，單位：濟寧技師學院，職稱：助理講師，研究方向：美術。