导读:本文包含了毛笔模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:书法模拟,毛笔模拟,弹性条,数据驱动
毛笔模型论文文献综述
蔡峰磊[1]（2014）在《基于弹性锥的虚拟3D毛笔模型》一文中研究指出中国书法是东方传统艺术的瑰宝,受到广大图形学研究人员和电子艺术家的重视。因而中国书法的真实感模拟成为电子艺术的重要组成部分,涉及毛笔模拟和墨水扩散模拟两方面的内容。毛笔的模拟工作大致可分为叁类：2D毛笔模型、3D毛笔模型和数据驱动的建模方法。2D模拟法能实时绘制笔画,但真实感弱；3D模拟方法依据毛笔的物理变形来生成毛笔笔迹,真实感强,但计算量大；数据驱动的建模方法通过查找真实的毛笔变形有限集来模拟毛笔的变形过程,从而形成真实的笔迹。受毛笔变形集的限制,该方法不能模拟各种可能的变形。墨水扩散的模拟主要是基于粒子扩散的方法。本文提出了一个新的基于弹性锥的3D毛笔模型：笔毫抽象为一根弹性条,而蘸墨后的毛笔近似为弹性锥；当毛笔在纸上书写时,我们应用离散弹性条理论计算其受力后的形变,据此计算变形后的毛笔和纸平面的相交区域,作为当前毛笔笔触；为了高效地生成自然光滑的笔画,对相邻笔迹之间进行插值运算,并提出了基于骨架的笔画快速生成方法,笔画采用纹理贴图的方法进行渲染。为了能实时模拟笔迹的墨水扩散,我们提出了一个简单的基于纹理贴图和灰度渐变的模拟方法：用纹理图来模拟扩散形状,而灰度从笔画中心到边缘成指数衰减。我们提出了一个简单的数据驱动方法用于模拟笔画的分叉现象,通过分析和测量若干典型的真实分叉笔画,记录各种分叉笔画的子线段的数量、宽度和相邻子线段的间距,建立笔画分叉索引表；在绘制分叉笔画时,使用分叉索引表提取理想的分叉类型。实验结果表明我们的方法运行速度快,可用于实时创作真实感书法。(本文来源于《华东师范大学》期刊2014-03-17）
李博[2]（2010）在《虚拟毛笔模型的虚拟墨迹与真实墨迹的比对研究》一文中研究指出近年来,虚拟毛笔模型的研究是计算机图形学和人机交互研究中的一个热点和难点问题,主要用计算机来进行全电子化的书画创作,模拟毛笔丰富的艺术表现效果。许多研究者从多角度、多方面对虚拟毛笔模型进行研究,取得了很大的研究成果。但是任何一个项目或者工程包括本文提到的虚拟毛笔模型,都需要对所做的研究进行一定的检验和评估,才能促进科研的进步,可以说一个有效的、准确的评估是研究成功与发展的关键。目前大部分评估都是定性地检验虚拟毛笔模型书写的虚拟墨迹与真实墨迹的相似程度去反映虚拟毛笔模型好坏,但是这种方式的评估大多属于主观评估,这种主观的评估方法不能准确的反映出虚拟墨迹与真实墨迹相似程度,无法对虚拟毛笔模型的研究和分析提供定量参考,不能为虚拟毛笔模型专家提供重要的数值分析依据,对改进虚拟毛笔模型的帮助不大,这就需要研究出更适合于虚拟毛笔模型的虚拟书写墨迹进行定量评估的方法。鉴于以上原因,如何更好的、更合理地进行虚拟毛笔模型的虚拟墨迹与真实墨迹的比对工作,为虚拟书写墨迹的评估提供定量分析数据,就成了目前虚拟毛笔模型研究发展的一个重要问题,本文的研究就是围绕这一问题展开的。随着目前虚拟毛笔模型的深入发展和广泛应用,本文从虚拟毛笔模型和真实毛笔的特点入手,进行虚拟毛笔模型的虚拟墨迹与真实墨迹的比对研究,分析了这种比对研究对虚拟毛笔模型的虚拟书写墨迹进行定量评估、为虚拟毛笔模型专家提供定量参考以及推动虚拟毛笔模型的发展和成功具有重要的意义。在研究图像比对技术和图像匹配技术的基础上,本文对墨迹图像的特点,墨迹图像的比对特征选择等方面进行了研究,把根据真实毛笔书写轨迹获得的墨迹骨架线作为虚拟墨迹与真实墨迹比对的重要依据和特征,并在比对之前,对虚拟和真实的墨迹图像进行预处理,包括墨迹图像的平滑去噪和大小归一化,这为墨迹图像的比对工作提供了方便。本文提出了两种虚拟墨迹与真实墨迹的比对方法,第一种是基于像素点的墨迹比对方法,该方法采用区域面积来进行,文中对涉及的算法和具体步骤进行了详细的描述。第二种是基于骨架上下文的墨迹比对方法,是在深入研究和实现形状上下文匹配技术的基础上,结合本文研究对象的特点以及研究的背景和目的所提出来的方法,此方法是以骨架这个结构特征来描述墨迹图像,主要解决了骨架上点的一一对应的问题,使真实墨迹与虚拟墨迹的骨架点有明确的一一对应关系,本文的方法不仅能得到对应的骨架点,而且骨架点还包含了墨迹区域信息,骨架点的上下文可以通过墨迹区域信息来确定,同时确定了骨架点与墨迹点的相互位置关系,那么墨迹图像的相似问题就转化为骨架点的相似问题,计算出对应骨架点的相似度,也就是计算出对应骨架点的墨迹图像的相似度,最后所有对应骨架点的相似度的总和即为虚拟墨迹与真实墨迹的相似度。论文对提出的比对方法进行了实现,,给出了实验的结果和分析,并对这两种比对方法进行了评估。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2010-05-01）
张焱[3]（2010）在《虚拟毛笔模型输入的立体视觉获取方法研究》一文中研究指出毛笔是中国特有的一种书写工具,在中国的文化艺术历史上具有崇高的价值。由于毛笔的笔尖柔软,艺术家在书写过程中,通过提、按、顿、折等有节奏的运笔及转动笔杆,就能够绘制出多变的、极富表现力的笔画,其表现力之丰富,控制难度之高是其他任何书写工具都难以达到的。在如今这个数字的年代,人们开始设想能把毛笔丰富的表现力带到数字领域,在继承这一伟大艺术的同时,也使之得到进一步发展,但由于毛笔笔尖柔软,墨水的多少、纸张的材质等等都会影响书写的效果,而且书写过程中运笔方式变化相当多,书写者稍微加力或旋转笔杆、倾斜笔身、快速运笔、顿笔都会产生出各种不同的效果,所以要想将毛笔书写数字化不但要建立一个好的虚拟毛笔模型,同时还要有一种好的方法来获取虚拟毛笔模型的输入。虚拟毛笔模型输入的获取目前主要有以下几种方法：1、通过一个压力感应笔在电子板上书写来获取。[1]此方法能够获取笔尖的平面坐标及书写者对笔尖施加的压力,但它是通过硬笔来模拟毛笔书写的,和毛笔柔软的笔头区别很大,显然不能很好的获取运笔过程。2、通过将笔插入一个六自由度(DOF)的力反馈装置中运笔来获取。[3]此方法通过六个自由度的力反馈装置来接收用户的运笔,并反馈给用户压力,它能够获取笔的叁维坐标,但由于笔是插在力反馈装置中书写的很不方便,而毛笔书写过程中,书写者对毛笔的控制力是很细微的,力反馈装置很难模拟。且力反馈装置价格相当昂贵。3、通过在真实毛笔上装超声信号器(Ultrasound Buzzer)及回转仪(Gyroscope),在显示器上安装叁个超声接受装置(Ultrasound Receivers)来获取。[13][14]此方法通过超声接收装置,接收来自超声信号器的信息计算毛笔在叁维空间的位置,通过回转仪捕捉毛笔的旋转信息,能够比较准确的获取毛笔叁维坐标及笔的旋转、倾斜等运动,而且由于是用真实毛笔书写,对使用者而言比较接近真实书写,但其缺点在于绑在毛笔上的超声信号器和回转仪重量较大,会影响书写者的书写。本文在上述分析的基础上提出一种更加自然和真实的毛笔输入获取方法：多摄象头的计算机立体视觉计算方法,使用该方法进行虚拟毛笔输入获取时,用户使用一支贴了特定彩色标签的真实毛笔在工作平台的真实纸张上进行书写,工作平台上有两个标定过的摄像头从不同角度记录下书写的过程,然后拆分两个摄像头获取的视频片段为帧序列,计算获得每个帧上彩色标签上标志点的图像位置,通过立体视觉的方法融合两个摄像头获取的同一时刻对应帧上这些标志点的图像位置,从而获取这些标志点的叁维位置,再通过这些标志点叁维位置的变化来获取毛笔在整个书写过程中的运动状态,最后得到一个持久化存储的以一系列运动参数描述的数字化的该书写过程,这个数字化的书写过程即可作为虚拟毛笔模型的输入。本文主要完成了以下工作：1、定义了以立体视觉方式获取虚拟毛笔模型输入的方法。该方法以真实的书写过程来获取虚拟毛笔模型的输入,这样可以让用户以比较接近真实的方法来进行输入,同时只需在毛笔上帖一些标签,不会影响书写,而且由于是真实书写,我们还将同时获取这一书写过程中产生的真实墨迹,这对毛笔模型的评估是很有价值的。2、研究了以立体视觉方法获取虚拟毛笔模型输入整个过程中使用到的各种算法,包括单帧上找标志点算法；同一时刻不同摄像机帧序列的对应帧上找对应点算法；标志点空间位置还原算法；运动状态获取算法,这些算法解决了毛笔运笔状态视觉测量方法各个阶段的主要问题。3、开发了一个原型试验环境,从一个毛笔书写过程获取了该过程的数字化描述文件,并通过一个可视化的程序将该过程显示出来。(本文来源于《昆明理工大学》期刊2010-03-01）
朱墨子,申飞,吴仲成,包鑫[4]（2009）在《基于统计分析的虚拟毛笔模型及其应用》一文中研究指出为了以较低运算开销和设备成本实现书法的真实显示,利用F-Tablet硬件系统,通过分析力信息和笔画宽度之间的统计关系建立虚拟毛笔模型。该模型可以节省大量计算时间,达到实时交互目的。与一阶线性模型、ARMA模型和模糊推理模型进行比较,结果表明该模型的书写效果较好。(本文来源于《计算机工程》期刊2009年16期）
唐丹丹,张文俊[5]（2009）在《基于渐长型弹簧-粒子模型的毛笔仿真》一文中研究指出毛笔是中国传统水墨艺术数字实现的关键之一.基于毛笔的特征分析,提出一种渐长型弹簧-粒子模型,更真实地表征了毛笔的几何构造,建立了仿真毛笔的粒子行为的动力学方程,并利用计算效率较高的Verlet积分方法对其进行数值求解,以有效地提高实时性.仿真结果表明,该方法可以兼顾真实感和实时性,高效地模拟出毛笔的动态效果.(本文来源于《上海大学学报(自然科学版)》期刊2009年03期）
白本督,张艳宁,Kam,Wong,李映[6]（2008）在《基于中国书法的虚拟毛笔模型》一文中研究指出文中提出一个基于书法的虚拟毛笔模型。该模型的主要优点在于使用基于物理的建模方法来描述真实毛笔在实际书写过程中由于毛笔内部力和外部力的影响产生的毛笔变形。通常采用的基于物理的模拟方法是通过模拟每一根笔毛的变形进而模拟整支毛笔的整体变形,而该模型使用了基于毛笔和纸张交互产生的印痕来模拟毛笔变形,这种方法可以大大降低传统的基于毛发模拟方法产生的计算复杂性。同时,为了精确地计算毛笔的变形参数,使用了一组弹簧网络,能根据施加于毛笔上的力来计算毛笔的弹性变形。仿真结果表明,虚拟毛笔可以高效地实时操作,并得到可与真实毛笔笔迹媲美的效果。(本文来源于《西北工业大学学报》期刊2008年03期）
孙美君,孙济洲,王征,丁兆伟[7]（2008）在《3D实用毛笔模型的物理仿真》一文中研究指出从水墨画成画机理出发提出一个实用的3D毛笔模型系统,精确模拟毛笔几何形态及运动弯曲等动态交互行为.提出势能-阈值方法以灵活控制毛笔形变的弹塑性转化及扭转程度.采用快速分叉算法,随机生成真实感很强的毛笔分叉效果.结合3D毛笔模型和虚拟宣纸模型设计了水墨扩散传输算法,从而形成完善的水墨成画机制.上述方法可有效仿真艺术创作过程中毛笔的动态变化,实现单笔扩散、多笔次迭加和干笔飞白等数字水墨特效.(本文来源于《天津大学学报》期刊2008年03期）
顾爱军,丁友东[8]（2007）在《基于动力学模型的虚拟毛笔模拟系统》一文中研究指出为了用计算机绘制出中国水墨画的效果,设计了一个基于动力学的虚拟毛笔模拟系统。系统主要由二个部份组成:以弯曲弹簧的力学模型为基础,来模拟毛笔的笔头随着受力的作用而变化的样子;水墨传输系统则采用多层的水墨结构,配合水墨传递、水墨递减与水墨扩散的算法,表现出中国水墨画的绘画效果。(本文来源于《计算机工程与应用》期刊2007年30期）
毛国红,张俊松,何兴恒[9]（2006）在《虚拟毛笔模型研究综述》一文中研究指出毛笔是传承中国传统文化不可或缺的载体,虚拟毛笔模型的研究主要是对真实毛笔的艺术表现效果用计算机进行模拟,也包括对毛笔外形建模。基于对毛笔特点的归纳分析,对近20年来虚拟毛笔模型的研究历程及主要建模方法做了综述,详细介绍了几种典型的虚拟毛笔模型,归纳了它们的建模思想,总结了各自的特点,并讨论了与毛笔建模相关的纸笔交互及墨扩散效果问题,最后结合实际应用与研究提出了虚拟毛笔今后的发展方向。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2006年03期）
孙美君[10]（2005）在《中国水墨画仿真中毛笔模型的研究与设计》一文中研究指出对传统绘画艺术进行仿真是计算机科学与艺术相结合的新兴的研究领域,随着图形学的快速发展,人们对传统绘画尤其是油画、水彩画等西画艺术品系的模拟实现取得了令人瞩目的成绩,但是对于东方画系的中国水墨画的仿真研究,还处于起步阶段。毛笔是最重要的绘图工具之一,中国水墨画正是依靠了毛笔笔法的灵活多变和水墨的丰富性,留下斑斑迹相,在纸面上形成有艺术韵味的黑白构成。因此,以毛笔模型的研究与设计为基础来展开工作,是水墨画仿真行之有效的方法。本文基于长期的绘画实践,首先对水墨画的绘画媒介及其相互作用关系做出了科学的分析,总结出水墨画的成画机理,然后归纳了毛笔的特性、主要运动方式及各种笔法,对毛笔的模型体系进行合理的抽象与划分,提出以2D和3D两种方法,循序渐进的建立虚拟毛笔模型。在3D虚拟毛笔模型中,采用叁维建模及动画生成等多种技术,将真实物理模型与经验相结合,有效模拟毛笔的运动及变形效果。笔触渲染采用辐射和向量两种墨的扩散模式,笔道绘制过程中引入二维图像变形方法进行顶点补偿,既保证笔道的连续性,又消除尖锐边界,优化了绘制效果。实验结果表明,该模型具有真实毛笔的质感,控制简单,交互良好,较为成功的实现了对水墨画典型艺术效果的绘制。另外,本文还综合已有的水墨画仿真成果,构建出一套完整的水墨画仿真模型体系IWDSS(Ink Wash Drawing Simulation System),用户使用压感笔在数位板上作画,随着位置、压力的不同,便可在虚拟宣纸上轻松绘制出具有水墨韵味的艺术作品,有较高的实际应用价值,填补了国内外空白。(本文来源于《天津大学》期刊2005-01-01）
毛笔模型论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近年来,虚拟毛笔模型的研究是计算机图形学和人机交互研究中的一个热点和难点问题,主要用计算机来进行全电子化的书画创作,模拟毛笔丰富的艺术表现效果。许多研究者从多角度、多方面对虚拟毛笔模型进行研究,取得了很大的研究成果。但是任何一个项目或者工程包括本文提到的虚拟毛笔模型,都需要对所做的研究进行一定的检验和评估,才能促进科研的进步,可以说一个有效的、准确的评估是研究成功与发展的关键。目前大部分评估都是定性地检验虚拟毛笔模型书写的虚拟墨迹与真实墨迹的相似程度去反映虚拟毛笔模型好坏,但是这种方式的评估大多属于主观评估,这种主观的评估方法不能准确的反映出虚拟墨迹与真实墨迹相似程度,无法对虚拟毛笔模型的研究和分析提供定量参考,不能为虚拟毛笔模型专家提供重要的数值分析依据,对改进虚拟毛笔模型的帮助不大,这就需要研究出更适合于虚拟毛笔模型的虚拟书写墨迹进行定量评估的方法。鉴于以上原因,如何更好的、更合理地进行虚拟毛笔模型的虚拟墨迹与真实墨迹的比对工作,为虚拟书写墨迹的评估提供定量分析数据,就成了目前虚拟毛笔模型研究发展的一个重要问题,本文的研究就是围绕这一问题展开的。随着目前虚拟毛笔模型的深入发展和广泛应用,本文从虚拟毛笔模型和真实毛笔的特点入手,进行虚拟毛笔模型的虚拟墨迹与真实墨迹的比对研究,分析了这种比对研究对虚拟毛笔模型的虚拟书写墨迹进行定量评估、为虚拟毛笔模型专家提供定量参考以及推动虚拟毛笔模型的发展和成功具有重要的意义。在研究图像比对技术和图像匹配技术的基础上,本文对墨迹图像的特点,墨迹图像的比对特征选择等方面进行了研究,把根据真实毛笔书写轨迹获得的墨迹骨架线作为虚拟墨迹与真实墨迹比对的重要依据和特征,并在比对之前,对虚拟和真实的墨迹图像进行预处理,包括墨迹图像的平滑去噪和大小归一化,这为墨迹图像的比对工作提供了方便。本文提出了两种虚拟墨迹与真实墨迹的比对方法,第一种是基于像素点的墨迹比对方法,该方法采用区域面积来进行,文中对涉及的算法和具体步骤进行了详细的描述。第二种是基于骨架上下文的墨迹比对方法,是在深入研究和实现形状上下文匹配技术的基础上,结合本文研究对象的特点以及研究的背景和目的所提出来的方法,此方法是以骨架这个结构特征来描述墨迹图像,主要解决了骨架上点的一一对应的问题,使真实墨迹与虚拟墨迹的骨架点有明确的一一对应关系,本文的方法不仅能得到对应的骨架点,而且骨架点还包含了墨迹区域信息,骨架点的上下文可以通过墨迹区域信息来确定,同时确定了骨架点与墨迹点的相互位置关系,那么墨迹图像的相似问题就转化为骨架点的相似问题,计算出对应骨架点的相似度,也就是计算出对应骨架点的墨迹图像的相似度,最后所有对应骨架点的相似度的总和即为虚拟墨迹与真实墨迹的相似度。论文对提出的比对方法进行了实现,,给出了实验的结果和分析,并对这两种比对方法进行了评估。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
毛笔模型论文参考文献
[1].蔡峰磊.基于弹性锥的虚拟3D毛笔模型[D].华东师范大学.2014
[2].李博.虚拟毛笔模型的虚拟墨迹与真实墨迹的比对研究[D].昆明理工大学.2010
[3].张焱.虚拟毛笔模型输入的立体视觉获取方法研究[D].昆明理工大学.2010
[4].朱墨子,申飞,吴仲成,包鑫.基于统计分析的虚拟毛笔模型及其应用[J].计算机工程.2009
[5].唐丹丹,张文俊.基于渐长型弹簧-粒子模型的毛笔仿真[J].上海大学学报(自然科学版).2009
[6].白本督,张艳宁,Kam,Wong,李映.基于中国书法的虚拟毛笔模型[J].西北工业大学学报.2008
[7].孙美君,孙济洲,王征,丁兆伟.3D实用毛笔模型的物理仿真[J].天津大学学报.2008
[8].顾爱军,丁友东.基于动力学模型的虚拟毛笔模拟系统[J].计算机工程与应用.2007
[9].毛国红,张俊松,何兴恒.虚拟毛笔模型研究综述[J].系统仿真学报.2006
[10].孙美君.中国水墨画仿真中毛笔模型的研究与设计[D].天津大学.2005