基于真实感仿真的模拟油画过程的数值仿真系统及方法技术方案

技术编号:42497715 阅读:28 留言:0更新日期:2024-08-22 14:08
一种基于真实感仿真的模拟油画过程的数值仿真系统及方法,包括:笔触生成模块、物理仿真模块以及表面重建模块,笔触生成模块对输入的图像进行参数化笔触向量生成,得到该图像对应的笔触拆分集合,物理仿真模块对上述笔触进行离散化处理获得采样点,并通过流体粒子仿真,在采样点处涂抹油画颜料,绘制出点云文件,表面重建模块根据点云文件信息,进行等密度面提取,得到可直接用于渲染和3D打印的结果。本发明专利技术通过将图像拆解为笔触,并使用笔触离散化所得的笔触轨迹驱动基于物理原理的仿真,模拟油画颜料和笔刷的物理性质,仅通过一次网络前向将输入图像解码成一个笔触向量集合;根据拆分后的笔触,使用高粘度非牛顿流体仿真油画颜料的物理特性,并对笔刷与颜料交互过程进行仿真从而模拟油画绘制过程,最终得到可用于任意视角渲染及3D打印的现实油画一般的色彩和质感。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种三维立体图像生成领域的技术,具体是一种用于3d打印的基于笔触集合生成与高粘度非牛顿流体仿真的三维真实感数字油画自动绘制系统。


技术介绍

1、现有绘画领域仿真技术的特点和不足在于,其需要在仿真时进行频繁的人工交互,而无法通过图像作为输入进行自动化绘制。现有的油画生成技术基于图像像素生成,缺少对颜料物理特性的建模,因此缺乏物理真实感。同时现有技术只是生成2d的色彩图,并不产生油画的3d数据,并不能用于实体复制油画的制作例如3d打印。另一方面,为将图像转化成油画绘制所需要的笔触,现有技术往往基于强化学习算法进行笔触的序列化生成,此种方法时间效率低下且容易导致误差累积的同时,由于在序列中间隔较远的笔触缺乏直接显式的联系,导致所生成的笔触序列整体关联性弱,从而导致笔触的冗余。

2、经过对现有技术的检索发现,中国专利文献号cn1773516公开日20060517,公开一种基于毛笔和宣纸的水墨传输模型与仿真算法。属于计算机艺术仿真
,特别是模拟宣纸、及水墨的传输实现水墨画特有艺术效果的计算机仿真。该模型包括毛笔模型和宣纸模型,宣纸本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种模拟油画绘制过程的数值仿真系统,其特征在于,包括:笔触生成模块、物理仿真模块以及表面重建模块,其中:笔触生成模块对输入的图像进行参数化笔触向量生成,得到该图像对应的笔触拆分集合,物理仿真模块对上述笔触进行离散化处理获得采样点,并通过流体粒子仿真,在采样点处涂抹油画颜料,绘制出点云文件,表面重建模块根据点云文件信息,进行等密度面提取,得到可直接用于渲染和3D打印的结果。

2.一种基于权利要求1所述系统的模拟油画绘制过程的数值仿真方法,其特征在于,通过从待绘制图像中提取油画绘制的笔触,经离散化处理得到笔触所在曲线的均匀采样点,用于驱动基于粒子系统仿真的油画颜料和笔刷进行油...

【技术特征摘要】

1.一种模拟油画绘制过程的数值仿真系统,其特征在于,包括:笔触生成模块、物理仿真模块以及表面重建模块,其中:笔触生成模块对输入的图像进行参数化笔触向量生成,得到该图像对应的笔触拆分集合,物理仿真模块对上述笔触进行离散化处理获得采样点,并通过流体粒子仿真,在采样点处涂抹油画颜料,绘制出点云文件,表面重建模块根据点云文件信息,进行等密度面提取,得到可直接用于渲染和3d打印的结果。

2.一种基于权利要求1所述系统的模拟油画绘制过程的数值仿真方法,其特征在于,通过从待绘制图像中提取油画绘制的笔触,经离散化处理得到笔触所在曲线的均匀采样点,用于驱动基于粒子系统仿真的油画颜料和笔刷进行油画绘制从而得到油画点云文件,再经网格化处理生成油画网格模型,通过将油画网格模型置于虚拟场景中进行渲染,得到数值仿真结果。

3.根据权利要求2所述的数值仿真方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:倪冰冰陈烨
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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