毛筆書法虛擬臨摹技術研究

李曉男+++張宇紅

摘 要：手機毛筆臨摹有很重要的社會現實意義，研究手機毛筆臨摹技術可以讓傳播載體新穎起來，讓傳統文化繼承充滿快樂。文章分析了手機毛筆字軟件的框架結構及功能特點，闡述了手機毛筆字軟件開發流程及開發內容，重點介紹了App Inventor軟件實施手機臨摹的方法，通過簡單的組件設計及程序編制，實現了手機毛筆字模型制作，指出了毛筆字軟件開發的不足與發展方向。通過毛筆字軟件臨摹應用，讓現代人和傳統文化、厚重精神形成親密連接，為傳統文化走向遠方打下堅實基礎。

關鍵詞：App Inventor；手機；毛筆字

App Inventor是一款谷歌公司開發的手機編程軟件，該軟件的學習與操作非常簡單，采用拼圖式編程模式，編程使用者不需要掌握任何編程軟件與編程知識，只要有創意，通過代碼拼接就可以生成手機APP應用程序。手機毛筆字虛擬臨摹練習，需要好的虛擬臨摹軟件，采用App Inwentor軟件實現手機毛筆字書寫功能，探究臨摹練習的技術關鍵，有時代意義。要實現軟件虛擬臨摹，設計時一是要設計軟件的框架結構，二是要設計軟件的任務內容，三是要設計軟件的拓展功能。

一、軟件的框架結構設計思路

（一）手機毛筆字虛擬軟件任務分析

根據社會群體毛筆字練習年齡、層次、愛好分析，得到不同類型用戶及相關用戶的需求。為達到軟件使用目標與效果，通過對軟件交互設計的功能分析，進行軟件功能分析，實施與設計軟件使用流程、功能。

（二）用戶使用功能分析

1.基本功能選擇：前后翻頁、手寫訓練

2.毛筆字基礎知識學習：選學習內容

3.和其他愛好者共享進步與成長

4.玩小游戲或手機毛筆軟件中的交互內容滿足成長欲望

5.分享在網頁或微信上

（三）軟件的框架結構設計

對軟件功能進行分析后，將功能進行歸類與排序很重要，這有助于使用者熟悉軟件使用流程，并在使用中獲得較好的用戶體驗。通過繪制流程圖，將軟件功能進行排序與交叉，實現不同功能間的轉換，依據流程圖可以設計菜單草圖，進行修改與完善，在設計中不斷循環改進，實施軟件框架構建。結構框架的設計是軟件設計的重要一環，它既豐富了軟件的設計理念，也協調了各任務與功能之間的關系，為軟件的后期更新及提高軟件的用戶體驗奠定了基礎。

二、手機交互軟件的任務及內容設計

（一）毛筆字單字練習

把經典的各類書法碑貼截成單字圖片，背景采用米格，單頁展示一字，更方便、準確地為練習者提供讀貼與臨貼練習。練習字貼可以實現換貼、背景調色、背景大小調節，書寫可以實現換筆、換書寫筆顏色等功能。對于不滿意的書寫，需要實現隨時能夠用屏幕布清除。

（二）評分對比

對寫出的字與原貼字進行重影對比，軟件系統進行后臺評分，給予不同的鼓勵式評價，可以讓使用者找出差距，提高信心，再接再厲，不斷進取，提高寫字水平。

（三）學習類書法視頻與圖片欣賞

匯總精華書法圖片，提高練習者的眼界與修養；提供學習視頻，詳細講解書法知識，既可以開拓視野，也可以跟隨名家學習，獲得提升。圖片與視頻應能做到不斷更新，并可提供下載，以吸引學習者的參與度。

（四）書法論壇

將個人的作品及得分評價等進行上傳分享，其他人可以送花、送關心、送祝福等，實現書友之間的互動交流。

（五）多字作品

受手機屏幕大小的限制，手機對于大作品的練習不能如意，多字作品只能采用小楷產生。但手機的好處是可以實施虛擬操作，作品形成后可以自由縮放。

（六）小游戲及其他拓展功能

通過小游戲提高軟件內在品味，例如開發涂鴉功能，在閑余之際可以繪畫怡情。

三、App Inwentor軟件下的手機毛筆字

虛擬軟件臨摹技術設計

登陸界面進入后，界面首頁采用流行的互動模式，頂層設計有熱門、關注、最新動態觸摸鍵，下層設計首頁、發現、消息、我的觸摸鍵，觸摸不同的鍵進入不同的頁面，這些功能的實施可以采用App Inwentor觸發功能予以實現。

臨摹是手機毛筆字軟件的核心技術，在書寫設計上，以一橫筆為例，對不同段進行分解設計，不同段的區別主要是豎與橫之間的微小差距，建立不同段的模型庫，依據書寫的速度與時間提取不同寬度的豎筆段，實現毛筆字的虛擬模擬書寫。首尾書寫一般是書寫速度最慢與時間停頓最長的部分，這一部分書寫與中間不同段的書寫有時間與速度上本質的區別，軟件通過比對抽取頭部或尾部虛擬模擬模型。

例如如寫“一”字的時候，App Inwentor正常用畫布寫一，是一條寬度為1個像素的橫線。頭部和結尾部的效果是固定的，“一”字頭部為前30個像素（假設值）可利用畫布畫點工具將這個一字頭部部分進行包圍填充，“一”字的頭部與中間部分根據劃線的速度來決定一字上下的填充半徑，劃線越快填充越少。收尾部分再利用一個靜態數據庫和頭部一樣，將其填充成一個一字收尾的效果。中間粗細部分和頭尾部銜接的話，應根據填充半徑，讓書寫有個遞減過程。這樣的話，需要做的固定填充效果有起筆、收尾、折點、撇捺、點、提等特殊筆畫，中間過渡粗細的話算法可提前設計出來，可以通用，填充可以通過數據庫的像素實現填充細化。

軟件設計上，由于目前部分手機屏幕沒有壓力感應，在軟件設計上只能采用調用模型庫方式，在設計模型設計上還有待改進。本例以一橫、一豎筆設計為例，其App Inventor組件采用畫布及精靈1、精靈2，畫布為米字格底布，見圖1，精靈1表現橫筆畫法，精靈2表現豎筆畫法。通過調用精靈，實現橫豎書寫，如果對字體實現模型庫調用，其書寫實現原理與此相同。書寫后的效果圖，見圖2，其App Inventor組件及邏輯設計框架圖如圖3。

未來手機將具有壓力觸摸感應功能，設計軟件將更加方便，利用手指與手機接觸壓力或接觸面積就可以更簡單方便地設計軟件，這對于軟件的再升級提供了保障。

臨摹設計效果需要與實際紙張上臨摹比對，在設計軟件練習界面上，采用基于米字格上的字體練習，米格字體在App Inwentor中主要通過畫布功能實現；選擇不同的臨摹字與臨摹字體，在App Inwentor軟件中通過字體庫進行調用；在練習時通過雷達圖功能實現書寫效果與臨摹字的比較，從結構、角度、運筆、重心、大小上進行比對，使操作者對書寫產生認知，并隨時打分，給予評定；這種評分設計，通過對橫、豎、點、撇、捺等基本筆劃書寫軌跡比對進行分析其書寫結構、角度、重心、大小是否準確，通過對書寫速度比對輪廓粗細分析運筆效果。

圖4所示練習本，可以自己擬定練習文本，選擇不同字體，不同字體可以從服務端下載；圖5為常規米格練習示意，圖6為另外一種字體米格練習示意，并可更改米格形式，為練習者提供多種用戶體驗。觸摸向前箭頭或向后箭頭可以實施翻頁，返回箭頭實施清屏。

四、軟件拓展功能設計

登陸個人主頁，可以看見以前的練習及保存作品；首頁有熱門、關注、最新等頁面，可以實現書法好友間的互動，每日簽到可以獲得金幣，金幣可以購置虛擬禮品贈送給好友和好的作品；通知列可以接受系統動態信息及好友間互傳信息；休閑區可以通過小游戲獲得金幣。這些輔助功能的設置有助于提高游戲品味，這種格式及這些常見功能在其他軟件中也可見，例如全民K歌等軟件采用了這種界面布局，并獲得了大眾認可。

五、結語

手機毛筆書法軟件設計，其難點在于書寫效果上，采用手指觸摸書寫與傳統寫法有本質區別，需要在毛筆制作技術上予以突破。其次是在軟件設計上，如何實現書寫字體的毛筆虛擬仿真效果，還有很多值得研究的地方，例如墨跡的仿真與質感效果，在現有軟件中還達不到理想效果，這需要手機屏制作技術及模擬技術的新突破。

參考文獻：

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[4]張居彥.移動App設計工具Inventor[J].電子世界，2013，（15）.

作者單位：

李曉男，江南大學設計學院；江蘇省泰興中等專業學校。

張宇紅，江南大學設計學院。