作为与真实感渲染相对应的一种图形学绘制技术，非真实感渲染一直追求对艺术风格的模拟与再现。从上世纪90年代至今，非真实感渲染作为图形学的一个独立分支得到了迅速的发展。设计的范围也不再是单纯的计算机辅助艺术绘制，还涉及到电影、教育、游戏娱乐、卡通动画等行业。铅笔画风格，在美术领域中也叫素描风格，由木炭，铅笔，钢笔等，以线条来画出物象明暗的单色画。在中国单色水彩画也可以叫做素描，素描通常是使用线条来描绘图像，构成铅笔画的重要组成部分是线条。因此在很多已有的铅笔画算法中，素描的渲染方法大致分为两部分，轮廓线检测与渲染、纹理渲染。在本论文里，主要的工作是实现一种可以把输入的图像渲染成铅笔画的算法，在实现的基础上优化改进算法使得算法在改进之后能更贴近实际的艺术家绘画的风格，从而达到一种更优更高效的渲染效果。算子的生成可以有粗细、长短、多方向的变化，能针对不同的部分使用不同特点的算子进行操作；算法流程上，不再是使用同一个算子进行检测渲染，而是通过粗长算子检测，细短算子渲染的方法，大大增加了图像的细腻感和写实风格；纹理生成方法上使用自生成的素描纹理，与原算法的使用纹理素材画面更加同一，而改进后纹理可以完全由算法生成，使得轮廓与背景能拥有一个相似但不相同的风格，使得渲染画面更加和谐。