建筑物圖像的風(fēng)格化增強(qiáng)技術(shù)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的不斷發(fā)展,人們對(duì)圖形學(xué)的追求已經(jīng)不再滿足于它的真實(shí)感程度。由于人們?cè)诂F(xiàn)實(shí)世界中對(duì)圖形表達(dá)的方式有不同的需求,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已向兩極化方向發(fā)展,即真實(shí)感繪制和非真實(shí)感繪制。真實(shí)感繪制主要追求模擬真實(shí)的光影效果,采用物理建模的方法,對(duì)實(shí)物場(chǎng)景的光照、材質(zhì)等屬性進(jìn)行模擬,使計(jì)算機(jī)生成的圖像具有更強(qiáng)的真實(shí)感,使其最大程度上接近照相機(jī)拍攝的照片效果。然而,由于真實(shí)感繪制過(guò)于精確,一些重要的細(xì)節(jié)信息得不到適當(dāng)?shù)膹?qiáng)調(diào),所以真實(shí)感繪制并

2、不一定總能提供最好的表達(dá)。在某些時(shí)候,人們往往不需要完全精確地繪制圖形,反而更需要利用計(jì)算機(jī)生成一些不同于照片的圖形,例如在醫(yī)學(xué)、建筑學(xué)等領(lǐng)域,人們希望忽略次要細(xì)節(jié),有選擇性地突出用戶(hù)所關(guān)注的某些重點(diǎn),這樣非真實(shí)感繪制就應(yīng)運(yùn)而生。非真實(shí)感繪制(Non-PhotorealisticRendering,NPR)建立在人類(lèi)視覺(jué)感知的基礎(chǔ)上,結(jié)合了藝術(shù)的繪畫(huà)規(guī)則與科學(xué)技術(shù)的方法,利用計(jì)算機(jī)生成具有手繪風(fēng)格的圖形,主要在于表現(xiàn)圖形的藝術(shù)特質(zhì)、模擬

3、藝術(shù)作品,并且在自然藝術(shù)風(fēng)格的模擬,圖像信息的增強(qiáng),動(dòng)畫(huà)的生成,以及醫(yī)學(xué)、建筑學(xué)、教育學(xué)等方面都發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
　　本文在研究基于線條畫(huà)生成算法的基礎(chǔ)上,針對(duì)建筑物的特點(diǎn),研究了基于圖像的建筑物線條畫(huà)風(fēng)格化效果增強(qiáng)的相關(guān)算法。
　　本文的具體工作主要包括:(1)研究了真實(shí)感繪制的特點(diǎn)及存在的不足,介紹了非真實(shí)感繪制概念、特點(diǎn)以及其存在的重要性和必要性,指出了本課題研究的背景和意義,并分析了非真實(shí)感繪制在國(guó)內(nèi)外的研究

4、現(xiàn)狀;(2)介紹了幾種基于二維圖像的非真實(shí)感繪制風(fēng)格化的處理效果;(3)研究了邊緣切向流方法和各向異性的高斯差分方法,并利用該方法生成一個(gè)平滑、保持局部邊緣特征的邊緣切向流,進(jìn)而在此基礎(chǔ)上生成線條畫(huà);(4)重點(diǎn)研究了建筑物圖像的特點(diǎn),提出一種創(chuàng)新的專(zhuān)門(mén)針對(duì)建筑物圖像的線條畫(huà)生成算法,從而增強(qiáng)了建筑物線條的表達(dá)效果,突出了建筑物的特征。該方法使用直線段檢測(cè)算法檢測(cè)出原建筑物圖像的直線段,結(jié)合原圖像梯度場(chǎng)構(gòu)建出新的邊緣切向流場(chǎng),并在該邊緣切