[发明专利]一种运笔动作捕捉系统、装置及绘画风格仿真方法

说明书

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及的是一种运笔动作捕捉系统、装置及绘画风格仿真方法，系统包括主控制模块、视频采集模块、影像投射模块、数据存储模块和处理模块，用于笔刷的运笔姿态数据的采样、提取和同步化处理以及形成艺术风格化结果。根据绘画风格仿真方法的步骤，用户输入的照片形成如上艺术风格化的结果，本发明的绘画风格仿真方法不仅可以将任意输入的照片都形成该艺术风格，而且实现了立体化、整体化、连续化的风格分析。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及的是一种运笔动作捕捉系统、装置及绘画风格仿真方法。

背景技术

近年来，中国数字内容产业飞跃蓬勃发展，尤其是动画、游戏等数字娱乐产品水平进步飞速，已经有逐步赶超外国产品势头。然而，随着市场的日趋成熟，消费者对于数字娱乐产品不论是数量还是质量的要求不断提升。由此，在数字娱乐产品（游戏、动漫）生产环节中，对内容创作平台及数字内容数据处理技术提出了更加严苛的要求。为此，如何能够加速动漫、游戏等高质量数字娱乐产品的生产成为目前行业面临的挑战。从数码手绘技术角度，着重解决数码绘画风格化效果质量和产量的提升问题。

计算机图形学被广泛地应用于数字内容处理领域。尤其是非真实绘制技术、手绘艺术风格化绘制被广泛地实现在数字创意软件工具（如：Adobe Photoshop，Corel Painter和GIMP 绘画工具软件等）当中。艺术家利用这些软件，创作出了动漫、游戏中栩栩如生的角色、宏大逼真的场景和美轮美奂的视觉特效。在众多仿自然手绘效果算法当中，基于笔画的绘制方式是被应用最为广泛的方式，被大量应用在动画、游戏的角色、道具和场景可视化效果中。

现有相关绘画软件产品当中的工作流程主要采用笔刷纹理位图复用的方式，即：将现有笔触纹理贴图进行剪裁、变形及拼接来完成预生成新的笔触效果生成。然而，为了创作出更加逼真的角色和宏大的场景，设计师不得不对每个笔触进行精细的手动调整。这一过度依赖手动且繁琐而耗时的操作成为了制约数字内容创作瓶颈之一。更重要的是，为了同一系列数字娱乐作品在艺术风格上的统一性，设计师团队需要对参数调整进行一系列严格的流程化规范操作。在本方法中认定此类定制化的操作均视为“风格化行为”。

对于多人团队来说，想要实现作品的艺术风格统一，每个成员都要进行十分繁琐和耗时的标准化手动操作。由此可见，作品风格化的手动设定操作成为了制约数字内容创作的另一个大瓶颈。综上所述，由于创意软件的数字内容智能处理能力不足，导致“过度依赖手动操作”和“艺术风格化设定难”成为了阻碍文化创意产业，尤其是高质量手绘风格数字内容（动漫、游戏）产品生产的瓶颈。急需数字内容的智能化处理技术来破解困局。针对数字媒体内容平台的数字内容智能处理及创作媒体软件的关键技术，解决绘画行为风格学习与模拟本身就是一个非常具有挑战性的工作。

而且传统的艺术风格化算法集中在于对画作本身的分析与风格特点表达。这类方法只是单纯的对静态作品的分析，而且对风格的分析是平面化、局部化和非连续化的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种运笔动作捕捉系统、装置及绘画风格仿真方法，旨在设计设备捕捉画家的运笔行为并通过计算机程序学习并模拟绘画进行辅助创作。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种运笔动作捕捉系统，包括：主控制模块，用于产生控制信号；视频采集模块，用于采集图像数据；影像投射模块，用于视频信号播放；数据存储模块，用于运笔视频数据的存储；处理模块，用于笔刷的运笔姿态数据的采样、提取和同步化处理；所述的处理模块设置有为所述的视频采集模块采集得到的图像数据构建的用于生成原子特征信息样本的特征向量表达函数和反馈式风格行为特征表达函数；且设置有智能辅助手绘风格化优化策略。

视频采集模块采集到的图像数据通过影像投射模块视频信号播放，然后处理模块根据特征向量表达函数、反馈式风格行为特征表达函数和智能辅助手绘风格化优化策略进行运笔姿态数据的采样、提取和同步化处理，形成特定风格并记录在数据存储模块中。