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艺术图像建模与生成是人工智能和非真实感图形学领域的重要研究方向。在深入理解艺术图像创作理论的基础上,本文采用数据驱动的方法,同时引入艺术家创作艺术图像所考虑的美学规则,最后通过相应的空间布局优化策略,实现艺术图像的合成。为了验证我们的思路和方法,本文针对手写字形美化和图像拼贴画生成两个具体研究问题开展了研究。其一是综合考虑笔画和拓扑结构,利用数据驱动的方式辅助在线手写字形美化;其二是结合图片高层语义特征和底层颜色特征,同时引入格式塔视觉感知理论的图像拼贴画生成。字形美化通常指结合书法的审美要求和经验知识,对在线或离线手写汉字的笔画、空间拓扑关系等进行优化,以达到美化字形的目的。虽然印刷体的广泛使用的确为人们在文字录入等方面带来极大的便利,然而在书写电子贺卡、私人信件和使用即时通信软件时,输入具有个人手写风格的文字,则能更好地传达情感。由于人们已习惯使用电脑而疏于练习书法,导致手写体的质量不如人意。因此,为了提高个人手写汉字的质量,本文提出了一种数据驱动的手写美化方法。该方法首先给定手写体的笔画和拓扑结构的形式化描述;然后借助拓扑结构和笔画的稳定性计算,采用类似轮盘赌的方法从用户手写样本中得到最佳的拓扑结构和笔画集,并分别对输入汉字的空间布局和各个笔画进行美化;最后通过分析书法理论中“笔断意连”的几种常见模式,确定需要考虑“笔断意连”的笔画,实现笔画之间的衔接关系优化,从而得到符合书法审美要求的字形。图像拼贴画通常指结合艺术美学规则,把人们拍摄的照片,或者是网上下载的图片,通过特殊的拼贴方式整合优化,以一定的艺术形式展现出来,从而创造出一种紧密、内容丰富同时又令人视觉愉悦的艺术作品。传统的图像拼贴画创作方式大多数是由经验丰富的艺术家或者设计师手工设计而成,它需要艺术家事先收集大量的相关图片,并且具备专业的图像编辑技能,这是一个耗时又枯燥的过程。因此,为了简化这繁琐耗时的手工创作过程,本文提出了一种结合格式塔视觉感知理论的图像拼贴画生成方法。首先设计一个矢量场引导图片布局方向,接着沿着流场线方向使用分治策略进行区域划分,得到相应的分块集合。为了使分块集合布局更加合理,引入一个视觉注意程度分布图来决定每个分块显示的尺寸。通过设置不同的亮度阈值可得到不同的分块集合,接着选择一个最佳的分块集合使由格式塔规则构造的能量方程最小化。最后,我们综合考虑图片的语义和颜色,将图片映射到分块集合上,从而生成最终的图像拼贴画。通过大量的实验结果以及和其它相关工作的实验结果的比较,验证了本文字形美化和图像拼贴画生成方法的有效性。