基于笔画构建的中国书画艺术的数字化仿真算法研究

Art creation with the advanced computer technology becomes a popular research area due to its wide and important application value. However, the algorithms of stroke simulation focusing on special aspects, like brush stroke techniques, ink effects, stroke composition, and stroke order have not been done thoroughly, since the calligraphy and panting in Chinese traditional art are composed of brush strokes that are variable, complex and freedom. So it’s a challenging problem. In order to solving this problem, at the level of brush stroke, our study discusses how to simulate every stroke in the process of digital art creation, which contains three aspects: (1) we devise the relation models between the different brush stroke techniques and geometric properties, ink effects and rhythm of a stroke by feature-oriented reproducing the writing or drawing process of an image of a calligraphic or painting work; (2) study the methods of style migration for stroke shape and ink texture by sketch-based generating a painting image; and (3) explore the framework of modeling a stroke in three-dimensional space with the original shape and ink effect by interactively constructing a three-dimensional model from a painting image. The research on this topic could increase application value of computer graphics technology in art area, and improve the quality of work produced by a digital art tool.

利用先进的计算机技术进行艺术创作因其广泛而重要的应用价值成为热门的研究领域之一。然而中国传统艺术中书法与绘画由具有多样、复杂、抽象等特征的笔画构成，使得对笔画的笔法技巧、墨色、笔画叠加、笔顺等效果的仿真算法的探索尚未深入，是一个难度较高的研究方向。因此，本项目以书画作品中的笔画为基本元素，探讨其在数字化创作书画艺术中的解决方案，拟包括以下三个方面的工作：（1）通过神形兼备地再现书画作品图像的创作过程，设计不同的笔法技巧与笔画几何属性、墨色及运笔节奏之间的关系模型；（2）通过草绘生成绘画作品，研究笔画形态与墨色纹理的风格迁移的方法；（3）通过交互式对水墨画图像进行三维建模，探索在三维空间中建立笔画模型的框架，完整地保留笔画的形态与墨色特征。本项目的研究有助于增加计算机图形学技术在艺术领域的应用价值，提升数字化艺术创作的质量与专业性，其中仿真算法的研究对于非真实感绘制的应用具有重要的科学意义。

利用先进的计算机技术进行艺术创作因其广泛而重要的应用价值成为热门的研究领域之一。然而中国传统艺术中书法与绘画由具有多样、复杂、抽象等特征的笔画构成，使得对笔画的笔法技巧、墨色、笔画叠加、笔顺等效果的仿真算法的探索尚未深入，是一个难度较高的研究方向。因此，本项目以书画作品中的笔画为基本元素，探讨其在数字化创作书画艺术中的解决方案。具体地，本课题在以下三个方面取得了一定的成果：（1）通过神形兼备地再现书画作品图像的创作过程，设计出不同的笔法技巧与笔画几何属性、墨色及运笔节奏之间的关系模型；（2）通过草绘生成绘画作品，研究了笔画形态与墨色纹理的风格迁移的方法；（3）通过交互式对水墨画图像进行三维建模，构建出在三维空间中建立笔画模型的框架，完整地保留笔画的形态与墨色特征。本项目的研究有助于增加计算机图形学技术在艺术领域的应用价值，提升数字化艺术创作的质量与专业性，其中仿真算法的研究对于非真实感绘制的应用具有重要的科学意义。

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