利用三維矢量線條實(shí)現(xiàn)版畫設(shè)計(jì)的方法研究

吉麗琪

一、利用三維矢量線條進(jìn)行版畫設(shè)計(jì)的意義

非真實(shí)感繪制（NPR）是一種運(yùn)用于計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的新型繪制技術(shù)，其追求的是一種與真實(shí)感圖形不同的繪制結(jié)果，強(qiáng)調(diào)讓人們?cè)谥饔^的感受上來(lái)體會(huì)藝術(shù)。NPR的技術(shù)價(jià)值在于技術(shù)的精湛性，在NPR出現(xiàn)之前，雕刻版畫主要依靠手藝精湛的雕刻師或者能工巧匠來(lái)進(jìn)行全手工雕刻繪制，需要極高的專業(yè)藝術(shù)水平。

通過(guò)三維矢量線條繪制而成的圖像稱之為矢量圖，其最大的特點(diǎn)是無(wú)分辨率，能夠隨意放大不失真，進(jìn)而達(dá)到一種對(duì)圖像點(diǎn)位細(xì)節(jié)精準(zhǔn)把握的程度。利用三維矢量線條進(jìn)行版畫設(shè)計(jì)最大的優(yōu)勢(shì)在于能夠提高版畫精準(zhǔn)度，達(dá)到完美的視覺(jué)效果。

二、利用三維矢量線條實(shí)現(xiàn)版畫設(shè)計(jì)的方法

1.曲線混合

曲線混合的定義是在兩個(gè)圖形之間產(chǎn)生一系列圖形，以此表達(dá)一個(gè)圖形向另一個(gè)圖形的漸變形態(tài)，而兩個(gè)圖形之間形成的圖形具備這兩個(gè)圖形對(duì)象的形狀特征。在進(jìn)行曲線混合時(shí)，往往存在比較好的變化方式，比如一個(gè)圖形對(duì)象在進(jìn)行對(duì)另一個(gè)圖形對(duì)象變化時(shí)，可以給定圖形對(duì)象之間的適合間距，以避免圖形對(duì)象出現(xiàn)重復(fù)疊加的情況，如下圖所示即為一組間距適合的曲線組。平面曲線圖形的間距有不同的定義方式，可以采用均方距離等方式定義。

2.平面混合

（1）平面混合應(yīng)當(dāng)確定初始圖形對(duì)象的頂點(diǎn)與終止圖形對(duì)象頂點(diǎn)的對(duì)應(yīng)。圖形對(duì)象頂點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系也不是唯一的，不過(guò)也有相應(yīng)合適的準(zhǔn)則，即初始圖形對(duì)象的特征點(diǎn)盡量與終止圖形對(duì)象特征點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。許多學(xué)者在形狀混合的研究中利用模式識(shí)別的方式自動(dòng)尋找特征對(duì)應(yīng)，可以先指定關(guān)鍵幀多邊形的特征點(diǎn)，再進(jìn)行一定數(shù)目的采樣。

（2）平面混合應(yīng)當(dāng)確定初始圖形。對(duì)象的頂點(diǎn)向終止圖形對(duì)象變化的路徑。其中針對(duì)頂點(diǎn)的路徑問(wèn)題，有學(xué)者提出過(guò)基于多邊形內(nèi)在定義的插值算法、基于星型骨架表示方法的多變性混合方法，這些方法能夠有效解決多邊形自交問(wèn)題。通過(guò)對(duì)頂點(diǎn)之間插值方式的研究，發(fā)現(xiàn)最簡(jiǎn)單的方法為線性插值法，不過(guò)這種方法往往存在一定的缺陷，會(huì)導(dǎo)致萎縮情況的出現(xiàn)。

3.圖像版畫

通過(guò)一種粗細(xì)變化的矢量線條來(lái)表現(xiàn)圖像的灰度層次即為圖像版畫，這是一種能夠有效達(dá)到模擬傳統(tǒng)版畫的方式。版畫生成的對(duì)象通常是一條粗細(xì)不均的“線條”，通過(guò)封閉的填充區(qū)域描述圖像版畫，替換原始線條。這種方式一般存在一個(gè)缺陷，即填充區(qū)域無(wú)法自由地進(jìn)行編輯修改，達(dá)不到矢量線條伸縮自由的效果，使得版畫生成過(guò)后的局部調(diào)整有所困難。而采用全新的三維矢量線條來(lái)進(jìn)行描繪，則具有多樣性，能夠體現(xiàn)線寬的變化，不僅具有橫縱坐標(biāo)，還具備寬度信息的體現(xiàn)，這并不是傳統(tǒng)意義的長(zhǎng)寬高三維立體，而是橫縱寬的概念。三維矢量線條擁有一種基本思路，即讓每一個(gè)路徑的節(jié)點(diǎn)表現(xiàn)各自位置的線寬信息，區(qū)別于以往單一的全路徑線寬值表現(xiàn)，運(yùn)用三維矢量線條進(jìn)行版畫設(shè)計(jì)能夠靈活有效地達(dá)到自身想要的藝術(shù)目標(biāo)。

通過(guò)對(duì)三維矢量線條的使用測(cè)試，發(fā)現(xiàn)這種方法能夠適用于實(shí)際工作中，它能實(shí)現(xiàn)版畫的設(shè)計(jì)。研究發(fā)現(xiàn)，這一方法同時(shí)存在不足，比如對(duì)圖像灰度層次的處理只能夠通過(guò)矢量線條的粗細(xì)變化來(lái)表現(xiàn)，線條粗細(xì)的變化幅度一旦過(guò)大將會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)尖銳點(diǎn)，影響正常繪制效果。但隨著三維設(shè)計(jì)技術(shù)的提升，三維矢量線條運(yùn)用于版畫設(shè)計(jì)將會(huì)有廣闊的前景。

參考文獻(xiàn)：

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