一种计算机辅助绘制纹织图案燥笔泥地的方法
【专利摘要】本发明公开了一种纹织图案燥笔泥地计算机绘制的方法，当检测到数位板有压力时，将当前检测到的数位板压力位置确定为燥笔泥地绘制图案的起点，持续获取压力笔压力位置信息形成压力笔运动轨迹，并记录压力笔移动速度和压力强度，当检测到数位板没有压力时，完成一笔笔划的采集，根据压力笔运动轨迹，通过预定义燥笔泥地笔划效果生成笔划形状区域，采用燥笔泥地粒子发射器、燥笔泥地粒子影响器，在笔划形状区域内根据记录的压力笔运动轨迹、压力笔移动速度和压力强度生成新粒子，将所有采集到的笔划处理完毕在计算机显示屏上显示出来。本发明的有益效果是实现了计算机辅助绘制具有燥笔泥地组织颗粒效果和经纬线交织效果的图案。
【专利说明】一种计算机辅助绘制纹织图案燥笔泥地的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于大提花纺织领域，涉及一种计算机辅助绘制纹织图案燥笔泥地的方法。
【背景技术】
[0002]泥地是一种重要的提花纹织物花型图案元素，泥地典型特点是图案具有整体的规律性和局部的随机性，此类图案元素使产品具有很强的装饰性和艺术性。
[0003]燥笔泥地广泛应用于表现提花纹织纺织品底纹的肌理效果和花型表现效果。燥笔是中国书画的一种技法，笔法墨浓重，但极少水分，像干皴之笔。燥笔泥地是在纹样绘制中运用燥笔效果的一种表现手法。传统燥笔泥地绘制是在意匠纸上一点点手工绘制的。
[0004]目前采用纹织CAD系统绘制泥地时，通常也是利用鼠标，在纹样图上利用画笔、喷枪等工具手工绘制燥笔泥地，绘制过程费时，一幅简单的泥地图案，通常要几个小时甚至更长才能绘制完成，而且由于是手工喷洒，无法保证绘制质量，整体效果较难控制，颗粒点间相互作用的微观效果更无法把握。
[0005]虚拟毛笔效果的研究，已有二十多年的历史，最早是1986年美国麻省理工
S.Srassmann在SIGGRAPH上提出了一个虚拟毛笔-HairBrush的模型。随后，Guo和Kunii在此模型基础上研究了墨水在纸上的扩散，增强了视觉效果。1999年，J.Lee第一次把毛笔模型从二维扩展到三维。此后，多种各具特色的毛笔模型被陆续提出。宓晓峰摒弃了毛笔的真实物理模型，用参数化的“雨滴”(Droplet)模型来模拟纸面和毛笔之问的接触区域，以实际书写中的运笔经验驱动模型，简化了参数设置和运算。徐颂华等用CAD中的广义扫成法(GeneralSweeping Operation)生成“书写元”,并引入自动机学习系统,根据书写过程中的相关信息自动调整参数。Ross通过观察发现毛笔笔头整体的运动对笔毫的个体运动有很大影响，因此着力建立了笔头的纯参数模型，借助参数的调整来实现毛笔在运笔过程中的形变。Chu和Tai认为毛笔的丰富表现力主要来自于笔毫的伸展和分叉，因此着力研究了笔毫的变形，建立了新颖的笔刷几何模型，而且设计了一种独特的输入设备。现有这些技术方案，都是在模拟毛笔在宣纸上的书写效果，但因纹织图案设计要考虑经纬线交织的组织表现和经纬密等工艺要求，纹织图案燥笔泥地具有其独特性，现有技术方案并不适合直接引入到纹织图案燥笔泥地设计中。针对纹织图案燥笔泥地绘制，传统方案是在意匠纸上一点点手工绘制的。目前采用纹织CAD系统，通常也是利用鼠标，在纹样图上利用画笔、喷枪等工具手工绘制。纹织图案:应用于大提花纺织领域的图案。燥笔泥地:纹织图案设计的一种表现画法，效果类似中国书画中的燥笔效果。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在提供一种纹织图案燥笔泥地计算机绘制的方法，解决了现有的计算机绘制纹织图案燥笔泥地的方法无法绘制具有燥笔泥地组织颗粒效果的问题。
[0007]本发明的技术方案是用数位板通过数据连接线连接计算机主机，压力笔在数位板上绘制所需图案，当检测到数位板有压力时，将当前检测到的数位板压力位置确定为燥笔泥地绘制图案的起点，持续获取压力笔压力位置信息形成压力笔运动轨迹，并记录压力笔移动速度和压力强度，当检测到数位板没有压力时，完成一笔笔划的采集，将采集到的这一笔笔划，根据压力笔运动轨迹，通过预定义燥笔泥地笔划效果生成笔划形状区域，采用燥笔泥地粒子发射器、燥笔泥地粒子影响器，在笔划形状区域内根据记录的压力笔运动轨迹、压力笔移动速度和压力强度生成新粒子，将所有采集到的笔划处理完毕在计算机显示屏上显示出来，完成整个计算机辅助绘制纹织图案燥笔泥地的过程。
[0008]本发明的特点还在于数位板采用512级以上压感的设备。粒子发射器基于公用粒子发射器原理设计，粒子发射器发射的粒子过程为距离压力笔中心位置越近，新粒子点密度越高；压力笔移动速度越慢，新粒子密度越高；压力笔压力越大，新粒子密度越高。粒子影响器基于公用粒子影响器原理，粒子影响器控制粒子的生命长短与生长的形态，粒子影响器的作用和范围，随压力笔的压力大小和位置而改变，压力越大，粒子影响器对周围粒子的影响越大，粒子的生命周期也会越长；压力笔位置中心距离粒子越近，粒子影响器对粒子的影响越大，粒子的生命周期也会越长，粒子会在生命周期内不断变大，直到生命周期结束，该粒子停止生长。粒子生长形状按织物经纬密度比类球形随机生长，因织物经密与纬密并不相同，粒子按经纬密度比，在经向和纬向上，具有不同的生长速度，经向方向生长速度也快于纬向方向生长速度；
[0009]本发明的有益效果是利用输入设备和图像处理算法，自动仿真手工燥笔泥地的效果，实现了计算机辅助绘制具有燥笔泥地组织颗粒效果和经纬线交织效果的图案。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明计算机与数位板连接的结构示意图；
[0011]图2是本发明计算机控制程序流程图；
[0012]图3是本发明的效果示意图。
[0013]图中，1.计算机显示屏，2.计算机主机，3.数据连接线，4.数位板，5.压力笔。【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0015]如图1所示，采用512级以上压感的数位板4作为输入工具，数位板4的数据连接线3与计算机主机2相连，给数位板4配置压力笔5，用压力笔5在数位板4板面上进行绘制。
[0016]计算机主机2中运行数位板信号采集程序，采集程序通过公用数位板驱动wintab库，采集压力笔5与数位板3接触的位置信号和压力信号。启动计算机主机2，运行数位板信号采集程序。
[0017]图2为本发明的计算机控制程序对数位板上的一笔笔划采集处理的流程图。
[0018]N1:启动纹织燥笔泥地绘制控制程序；
[0019]N2:控制程序开始获取压力笔5在数位板4上的输入信号；
[0020]N3:手持压力笔5在数位板4上进行绘制，压力笔5从接触数位板4至离开数位板4为一笔画，每一笔画过程为，移动压力笔5至数位板4上合适位置，按下压力笔5，并逐渐加大压力强度，控制程序检测压力笔5压力强度，当检测到有压力时，进行N4步骤，否则，继续N2步骤；
[0021]N4:将当前检测到的数位板4的压力位置确定为泥地绘制的起点；
[0022]N5:如书写毛笔字一般，在数位板4上移动压力笔5，依照所需要的燥笔泥地绘制图案形状在数位板4上绘制，控制程序持续获取压力笔压力位置信息；
[0023]N6:记录保存各时间点的压力位置信息；
[0024]N7:形成压力笔5运动轨迹并记录；
[0025]NS:将压力信息用灰度值表示为压力的强度，形成压力强度效果图。并记录压力笔5移动速度；
[0026]N9:控制程序检测压力笔5压力；
[0027]NlO:当压力值大于O时，跳至N5步骤，否则进行Nll步骤；
[0028]Nll:停止压力笔5信息采集与记录，根据预定义的笔划效果，根据压力笔5运动轨迹，基于公用图像空间映射算法生成笔划形状区域，此区域根据效果设定范围大小；
[0029]N12:在笔划形状区域内，根据记录的压力笔5运动轨迹和压力变化信息，燥笔泥地粒子发射器生成新粒子，基于公用粒子发射器原理，为本发明设计燥笔泥地粒子发射器，粒子发射器根据压力笔5输入的位置、速度和压力信息，在生成的笔划形状区域内生成新粒子，距离压力笔中心位置越近，新粒子点密度越高；压力笔5移动速度越慢，新粒子密度越高；压力笔5压力越大，新粒子密度越高；
[0030]N13:基于公用粒子影响器原理，为本发明设计燥笔泥地粒子影响器，燥笔泥地粒子影响器控制粒子的成长。新粒子不断创建，已存在粒子不断生长，粒子影响器控制粒子的生长，每个粒子都有一定的生命周期，粒子影响器控制粒子的生命长短与生长的形态，粒子影响器的作用和范围，随压力笔5的压力大小和位置而改变，压力越大，粒子影响器对周围粒子的影响越大，粒子的生命周期也会越长；压力笔5位置中心距离粒子越近，粒子影响器对粒子的影响越大，粒子的生命周期也会越长，粒子会在生命周期内不断变大，直到生命周期结束，该粒子停止生长。粒子生长形状按织物经纬密度比类球形随机生长，因织物经密与纬密并不相同，粒子按经纬密度比，在经向和纬向上，具有不同的生长速度，通常织物经密大于纬密，经向方向生长速度也快于纬向方向生长速度；
[0031]N14:检测当所有粒子停止生长时，进行N15步骤，否则跳至N12步骤；
[0032]N15:将生成好的燥笔泥地粒子效果显示到计算机显示屏I上；
[0033]N16:一笔笔划的纹织图案燥笔泥地绘制过程结束。
[0034]将所有数位板输入的笔划采集完毕，即完成了整个纹织图案燥笔泥地效果图的绘制。
[0035]如图3所示，I为一种预定义的笔划效果，2为一种生成的笔划形状区域，3为一种纹织图案燥笔泥地效果。
[0036]本发明具有如下优点:1)由于采用数位板4做为信号输入工具，可更好的模拟燥笔画法绘制过程中笔触的压力和运动轨迹。2)采用粒子系统方法，能更好的模拟燥笔泥地的形态和随机性。3)燥笔泥地表现效果根据输入信息自动实时生成，极大提高绘制的效率和效果。该发明是基于粒子系统技术、数位板技术、虚拟毛笔仿真技术实现纹织图案燥笔泥地绘制的自动化。与原有手工绘制技术相比，智能自动绘制将大大提高绘制的效率和效果。
【权利要求】
1.一种计算机辅助绘制纹织图案燥笔泥地的方法，其特征在于:用数位板(4)通过数据连接线(3)连接计算机主机(2)，压力笔(5)在数位板(4)上绘制所需图案，当检测到数位板有压力时，将当前检测到的数位板压力位置确定为燥笔泥地绘制图案的起点，持续获取压力笔压力位置信息形成压力笔运动轨迹，并记录压力笔移动速度和压力强度，当检测到数位板没有压力时，完成一笔笔划的采集，将采集到的这一笔笔划，根据压力笔运动轨迹，通过预定义燥笔泥地笔划效果生成笔划形状区域，采用燥笔泥地粒子发射器、燥笔泥地粒子影响器，在笔划形状区域内根据记录的压力笔运动轨迹、压力笔移动速度和压力强度生成新粒子，将所有采集到的笔划处理完毕在计算机显示屏(I)上显示出来，完成整个计算机辅助绘制纹织图案燥笔泥地的过程。
2.按照权利要求1所述一种计算机辅助绘制纹织图案燥笔泥地的方法，其特征在于:所述数位板(4)采用512级以上压感的设备。
3.按照权利要求1所述一种计算机辅助绘制纹织图案燥笔泥地的方法，其特征在于:所述粒子发射器基于公用粒子发射器原理设计，粒子发射器发射的粒子过程为距离压力笔(5)中心位置越近，新粒子点密度越高；压力笔(5)移动速度越慢，新粒子密度越高；压力笔(5)压力越大，新粒子密度越高。
4.按照权利要求1所述一种计算机辅助绘制纹织图案燥笔泥地的方法，其特征在于:所述粒子影响器基于公用粒子影响器原理，粒子影响器控制粒子的生命长短与生长的形态，粒子影响器的作用和范围，随压力笔(5)的压力大小和位置而改变，压力越大，粒子影响器对周围粒子的影响越大，粒子的生命周期也会越长；压力笔(5)位置中心距离粒子越近，粒子影响器对粒子的影响越大，粒子的生命周期也会越长，粒子会在生命周期内不断变大，直到生命周期结束，该粒子停止生长。
5.按照权利要求4所述一种纹织图案燥笔泥地绘制的方法，其特征在于:所述粒子生长形状按织物经纬密度比类球形随机生长，因织物经密与纬密并不相同，粒子按经纬密度t匕，在经向和纬向上，具有不同的生长速度，经向方向生长速度也快于纬向方向生长速度。
【文档编号】G06T11/80GK103870650SQ201410108360
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月24日 优先权日:2014年3月24日
【发明者】罗炳金, 刘洋飞 申请人:罗炳金