[发明专利]利用计算机程序的图案生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图案自动生成方法，属于利用计算机程序的图像设计技术领域。

背景技术

图案设计是图形表达的设计方案，它所需的形象，是高于自然的一种艺术性表述。自然界中的植物、动物、风景、人物及日常生活中的一些人物造型都是图案设计取之不尽、用之不竭的源泉。图案设计既符合人们对图案的认识观念，又对当代艺术设计的人文建设具有重要意义。

图案设计的方式已经从传统的手工描制发展到利用计算机进行人工辅助设计，从而提高设计效率、节省设计时间。但是这种方式仍然需要人工过多地干预设计过程中一些重复、琐碎的操作，于是出现了图案自动生成技术。目前关于图案自动生成技术主要集中基于样图的纹理合成技术和进化艺术技术。例如，CN102074042A中的发明是一种图案生成系统即装置，以及用该装置经摄像、保存、传输、处理、设置运算参数、更新三维曲面、渲染传输，生成光栅化图像再显示出图案。该发明所需硬件设备较多，生成图案与原图相关性较大，且一次生成图案数量有限，不能大批量生成风格迥异的图案。CN101460979A和CN101677702A中的发明都是利用对两个图案库中的图案进行随机抽取，再进行叠加生成新的图案，后者生成的图案适于在纺织品印花领域，前者适用于地毯制造领域，但它们都一次只能生成一幅图案。

进化艺术则可追溯到牛津大学戴肯斯先生的计算机进化程序，辅助生成自然界的物种造型。CN101833777A中发明了能够利用计算机程序实时生成比较自然的大理石纹釉图案。该发明属于进化艺术，无需样图，直接生成图案，因此并不能借鉴已有自然美学图案进行生成。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用计算机程序的图案生成方法。

本发明所采用的技术方案具体步骤如下：

一、样本图像库建立

选择具有不同风格照片建立样本图像库，照片不低于300dpi和1000×1000像素分辨率；

二、基元生成

基元是本方法中生成图案的基本元素，从样本图像库中挑选出样图，然后在样图上随机选择一块小区域作为基元，其中基元形状为正三角形、直角三角形、矩形、扇形中任一种，选择位置应在得到的基元纹理和色彩具有一定变化的区块，选取基元的大小宜与最终生成的图案大小成正比；

三、母版生成

将选得的基元按照平移、镜像、旋转技术，形成具有分离、透叠、叠差、联合、复叠效果中的任一种效果，和矩形、圆形、六边形的任一种形状排列组合成许多不同图形的母版；

四、骨骼库建立

本方法中骨骼是指母版的一种排列方式，它是构成图案的骨架和格式；本方法借鉴传统的图案设计中基本骨骼，包括矩形骨骼、菱形骨骼、圆形骨骼、复合形骨骼和连续构成骨骼，建立一个骨骼库；每一个骨骼由多个骨骼元素组成，骨骼元素是骨骼中的最小图形元素；

骨骼元素采用如下表示形式进行存储：

(1)、骨骼元素的左上角顶点坐标(left，top)；

(2)、骨骼元素的宽(width)和高(height)；

(3)、母版编号，指明该骨骼元素被哪个母版填充；

(4)、骨骼元素内容，大小为width×height的0-1像素矩阵，其中1表示该像素点被母版填充，0则用背景填充；

五、图案生成

一幅图案生成需要一个骨骼和多个母板组成，本方法依次从步骤四中建立的骨骼库中选择一个骨骼，并将步骤三中获得的母版，按照骨骼摆放生成图案；

其具体措施如下：

(1)、首先生成一个与最终图案相同大小的空白图像矩阵I；

(2)、从骨骼库中选择一个骨骼S，对其中的每个骨骼元素，设为n个，分别为S1，S2，...，Sn，依次按下述(3)、(4)、(5)措施进行操作；

(3)、设当前骨骼元素为Si，其中i∈[1，n]，选择骨骼元素所对应的母版M，要求母版的大小与骨骼元素的大小一致；

(4)、将骨骼元素根据其左上角顶点坐标(left，top)放置到图像矩阵I的相应位置上；

(5)、将骨骼元素内容与母版内容按照像素点建立对应关系，并找到所有骨骼元素内容为1的像素点，将母版上对应的像素点复制到图像矩阵I的相应位置上；

(6)、骨骼S中的所有骨骼元素处理完毕后，在图像矩阵I上没有设置值的像素点用母版M的平均值作为背景色进行填充；