基于表面粗糙度的三層紙張模型建模方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于表面粗糙度的三層紙張模型建模方法，用于解決現(xiàn)有三層紙張模型建模方法所建模型效果差的技術問題。技術方案是通過構造具有高度域信息的虛擬紙張從而獲得紙張表面粗糙度信息，彌補了傳統(tǒng)分層紙張模型缺乏紙張表面粗糙度信息的不足；通過構造均勻聯(lián)通網(wǎng)格吸收層對紙張吸水物理特性建模，使得虛擬紙張模型可針對具體的紙張建立相應的模型參數(shù)；通過構造水分蒸發(fā)沉積層描述不同類型紙張的水分蒸發(fā)沉積過程，從而有效的將墨水在紙張上的擴散、滲透、蒸發(fā)沉積過程分離，便于后期墨水渲染模擬時的GPU并行處理，提高了三層紙張模型建模效果。
【專利說明】基于表面粗糙度的三層紙張模型建模方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三層紙張模型建模方法，特別是涉及一種基于表面粗糙度的三層紙張模型建模方法。
【背景技術】
[0002]利用計算機對紙張進行建模的思想最早由Kallmes和Corte在1960年提出。早期的研究者對紙張進行計算機建模的主要動機和目的是用于紙制造工業(yè)。直到最近二十年，隨著非真實感圖形學研究的興起，虛擬紙張研究才逐步引起越來越多的研究者關注。目前，針對虛擬紙張建模的方法主要可分為兩大類:基于紙張所含纖維絲形成的毛細纖維通道建模的方法，以及基于紙張對墨水的吸水、擴散、蒸發(fā)等物理特性建模的方法。
[0003]第一類紙張建模方法在系統(tǒng)初始化時生成紙張，并采用網(wǎng)格方式對整張紙劃分，其主要優(yōu)點在于解決了紙張吸水性的建模問題。第二類紙張建模的方法依據(jù)墨水在可吸收性紙張上滲透擴散的物理過程，將紙張模型分為表面層、吸收層、沉積蒸發(fā)層等。三層紙張模型對紙張進行建模的方法受啟發(fā)于西方水彩畫創(chuàng)作過程，并被很多后來的研究西方水彩畫的研究者采納，作為紙張模型的雛形不斷加以改進。值得提出的是，采用三層紙張模型對紙張進行建模的思想由于其建模方法的合理性以及類似于東方水墨擴散的物理特性，很快也被研究東方毛筆書法繪畫系統(tǒng)的研究者加以推廣。
[0004]然而，不管是第一類還是第二類的紙張建模方法，均沒有考慮紙張表面粗糙度對書寫效果產(chǎn)生的影響。東方水墨書畫藝術強調干筆狀態(tài)下的“干筆飛白”效果，以體現(xiàn)作品的動感。而“干筆飛白”效果的形成和紙張表面粗糙度密切相關。

【發(fā)明內容】

[0005]為了克服現(xiàn)有三層紙張模型建模方法所建模型效果差的不足，本發(fā)明提供一種基于表面粗糙度的三層紙張模型建模方法。該方法通過構造具有高度域信息的虛擬紙張從而獲得紙張表面粗糙度信息，彌補了傳統(tǒng)分層紙張模型缺乏紙張表面粗糙度信息的不足；通過構造均勻聯(lián)通網(wǎng)格吸收層對紙張吸水物理特性建模，使得虛擬紙張模型可針對具體的紙張建立相應的模型參數(shù)；通過構造水分蒸發(fā)沉積層描述不同類型紙張的水分蒸發(fā)沉積過程，從而有效的將墨水在紙張上的擴散、滲透、蒸發(fā)沉積過程分離，便于后期墨水渲染模擬時的GPU并行處理，可以提高建模效果。
[0006]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種基于表面粗糙度的三層紙張模型建模方法，其特點是采用以下步驟:
[0007]步驟一、采用三角函數(shù)構造單根纖維絲基元。單根纖維由以下公式定義:.2nx -1 I
【權利要求】
1.一種基于表面粗糙度的三層紙張模型建模方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟一、采用三角函數(shù)構造單根纖維絲基元；單根纖維由以下公式定義:.2nx -1 I
【文檔編號】G06F17/50GK103440380SQ201310379441
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月27日 優(yōu)先權日:2013年8月27日
【發(fā)明者】白本督, 張艷寧, 李映, 范九倫 申請人:西安郵電大學, 西北工業(yè)大學