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近些年,中国水墨山水画的仿真模拟取得了丰富的研究成果,并在许多影视、动画作品中加以应用。这对推动中国水墨画艺术成就、增加人们对计算机艺术审美水平和完善非真实感绘制技术,都具有重要意义。水墨画绘画中,毛笔绘制的线条是其最主要、最基本的组成部分,而“勾”、“皴”、“染”、“点”作为水墨画的基本技法,也是由千变万化的线条组合而成。可以说,水墨线条是水墨画的灵魂。因此,水墨线条渲染技术的研究,具有重要的意义。基于此,本文以真实山峰图片为输入,采用图像图形技术,针对水墨山水画线条渲染算法进行探索,其研究主要从四个方面展开。(1)基础理论研究。对计算机艺术仿真,特别是水墨画仿真的研究背景进行了调查,研究中国水墨画笔法和墨法的特点,了解水墨线条的基本绘制方法和绘制特点。通过阅读文献,掌握现阶段国内外对水墨画仿真的研究现状,并结合水墨绘画技巧制定本文算法结构。(2)基于真实图片的山峰完整轮廓线提取。提取能够表现山峰总体走势的外部轮廓线和能够表现山体凹凸特征的内部轮廓线,在此基础上,绘制样条带模型,为纹理映射技术做准备。(3)基于纹理映射的水墨线条渲染。首先获取画家的真实水墨线条,结合纹理映射技术将已经手绘好的水墨线条,映射到样条带模型上,水墨线条连接自然、勾勒出山体轮廓的水墨效果。然后设计算法完成山体的皴法效果和宣纸效果渲染。(4)实验仿真工作。利用Matlab矩阵实验室和Visual Studio2010等软件平台,编写仿真程序,对上面设计的仿真算法进行验证,展示仿真效果。本文创新之处体现在两个方面:(1)提出一种基于图像的水墨山水画线条渲染算法。采用真实的山峰图片作为输入,利用计算机图形图像处理的相关技术,提取图像中山体完整轮廓,将完整轮廓生成水墨轮廓效果,对山体图像渲染水墨皴法,融合水墨轮廓和水墨山体,完成水墨线条渲染。(2)给出一种宣纸效果的渲染算法。与以往建立纸张数学模型的方法不同,本文分析宣纸的视觉特性,根据数字图像处理中滤波器原理,先向图像内增加噪声,再通过平滑噪声,模拟纸张视觉效果,取得了类似的宣纸效果。论文不足之处是,通过彩色分割后的其他部分,如树木、云和河流等对象,没有进行仿真;所勾勒出的山体轮廓图,虽然符合水墨绘画的流程,却显生硬,其艺术效果有待提高。今后研究工作的重点是,深化水墨山水绘画技法研究,引入智能方法改进模拟仿真算法,增强仿真的艺术性。