[发明专利]基于笔画纹理分析的绘画渲染方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种基于参考的绘画渲染方法，具体涉及一种基于笔画纹理分析的绘画渲染方法。

背景技术

随着数字娱乐越来越得到大众的青睐，计算机风格化渲染技术日益成为研究热点。然而随着绘制技术的不断增强，不同用户通常希望将目标图像渲染为不同的风格，以满足个性化的需求。

传统的计算机绘制技术通常将风格抽象为一系列由笔画尺寸，方向，笔触强度及笔画排布定义的绘制参数，这种方式可以表现不同绘制风格。然而，经过对实际绘画作品的观察，以及与艺术家的交流发现，依然存在大量的绘画风格在上述4个方面特征中表现类似，但却有着迥异的视觉效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够对传统绘制框架形成很好的补充，并允许其表达更加多样化的绘画风格的基于风格学习的绘画渲染方法。本发明是一种基于笔画纹理分析的绘画渲染方法，对输入模板图像的笔画纹理进行自适应分析和表达，以模拟由笔画纹理决定的不同绘画风格。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

1)对输入的笔画纹理模板进行二维经验模式分解(BEMD)分解，获得前两阶本征模式；

2)对前两阶本征模式进行能量分布统计量和能量强度统计量，并建立相应统计量对不同的笔画纹理进行描述；

3)经过上述步骤建立笔画纹理风格描述符后，在现有绘制框架的基础上，设计相应的笔画纹理表达技术，并将绘制参数与上一步所得统计量进行关联，使其可以进行多种绘画风格的渲染。

其具体步骤如下：

步骤1：输入待绘制目标图像；

步骤2：输入待模仿的笔画纹理模板，并在待模仿的笔画纹理模板中以矩形框指示最具代表性的笔画区域即提取待模仿的笔画纹理模板的笔画纹理块P；

步骤3：根据二维经验模式分解技术计算提取的笔画纹理块的均值包络；首先，采用8邻域极值点找出笔画纹理块P中所有的局部极大值与极小值像素点，利用径向基函数(RBF)进行插值，得到纹理块P的上包络曲面及下包络曲面，并计算这两个包络曲面的平均，得到均值包络曲面m₁(P)；

步骤4：计算第一个本征模式M₁(P)：其中，本征模式定义为满足如下条件的信号：1)局部极大值以及局部极小值的数目之和必须与零交越点的数目相等或是最多只能差1，也就是说一个极值后面必需马上接一个零交越点；2)在任何时间点，局部最大值所定义的上包络线与局部极小值所定义的下包络线，取平均接近为零；

将输入的笔画纹理块P与均值包络曲面m₁(P)相减，得到第一个分量h₁(P)，并检测h₁(P)是否符合本征模式的条件，如不符合，则将h₁(P)作为新的输入，回到步骤3，进行重复筛选，直到所得分量h_n(P)符合本征模式定义，获得第一阶本征模式，如式1所示：

[式1]

M₁(P)＝h_n(P)

步骤5：计算第二个本征模式M₂(P)：使用原始输入笔画纹理块P减去第一阶本征模式M₁(P)，并重复步骤3和步骤4所示过程，得到第二阶本征模式M₂(P)；

步骤6：计算能量分布统计量D_e(P)描述笔画内纹理复杂度，具体由下式计算：