一种由书法汉字图像生成其动态书写动画的方法

摘要

本发明涉及一种由书法汉字图像生成其动态书写动画的方法，包括以下步骤，A)，建立至少一个基于统计的标准笔触模型；B)，输入书法汉字图像并提取该汉字图像的笔画轮廓；C)，用户利用数位板在上述汉字图像的笔画轮廓内交互输入该书法汉字的笔锋运动轨迹；D)，根据用户选择的上述标准笔触模型计算用户输入的笔锋运动轨迹上的每个轨迹点形成的笔触；E)，依次填充上述每个轨迹点形成的笔触并保存为动画的每一帧，并生成视频文件。采用上述步骤，将静态的书法汉字图像以一种动态的书写动画来展现书法的书写过程，可以非常清晰地展现书法的书写过程，特别适用于书法教学及影视传媒的汉字书写动画制作。

主权项

1.一种由书法汉字图像生成其动态书写动画的方法，其特征在于，包括以下步骤，A)，建立至少一个基于统计的标准笔触模型；B)，输入书法汉字图像，并提取该汉字图像的笔画轮廓；C)，用户利用数位板在上述汉字图像的笔画轮廓内交互输入该书法汉字的笔锋运动轨迹；D)，根据用户选择的上述标准笔触模型作为用户输入的笔锋运动轨迹上的每个轨迹点的基本笔触形状，然后结合轮廓对其进行调整；E)，依次填充上述每个轨迹点形成的笔触并保存为动画的每一帧，并生成视频文件；步骤A)具体为：首先，采集不同种类的毛笔在纸上书写的真实笔触样本；其次，统计上述真实笔触样本的特征值，毛笔的材质和毛量分布主要体现在笔根与笔锋的比例系数α和两侧笔肚与笔锋的比例系数β；最后，结合上述特征值α与β，分别得出不同种类毛笔的标准笔触模型的四个顶点的参数方程：T_0y＝T_1y＝T_2x＝T_3x＝0$T_{0x}=-L_t=-\frac{P}{P_{\max }}-\mathrm{\rho L}$$T_{1x}=L_h=\alpha *\frac{P}{P_{\max }}*\mathrm{\rho L}$$T_{2y}=L_l=\beta *\frac{P}{P_{\max }}*\mathrm{\rho L}$T_3y＝-L_r＝-T_2y；其中，L为笔毫长度，L_t为笔锋长度，L_h为笔根长度，L_l与L_r分别代表笔肚左右两侧长度，P为压感值，P_max是数位板输出压感值的上限，ρ为单位转换系数，α为笔根与笔锋的比例系数，β为两侧笔肚与笔锋的比例系数；步骤D)具体为：首先，根据用户交互输入的每个轨迹点信息计算当前轨迹点的标准笔触模型的四个顶点坐标；其次，判断当前轨迹点的四个顶点坐标是否全在所述汉字图像的笔画轮廓内；若不是，则对四个顶点坐标进行调整，以使四个顶点坐标位于汉字图像的笔画轮廓内，并将调整后的顶点坐标作为当前轨迹点的顶点坐标；若是，则不需要调整，直接作为当前轨迹点顶点坐标；再次，根据当前轨迹点的四个顶点坐标反求贝塞尔曲线控制点并生成贝塞尔曲线；并判断所生成的贝塞尔曲线是否全部位于汉字图像的笔画轮廓内；如果不是，则将位于汉字图像的笔画轮廓外的贝塞尔曲线删除，并用对应轮廓曲线代替，并结束，贝塞尔曲线控制点的计算方式是：3次Bezier曲线的参数形式为：B(t)＝P₀(1-t)³+3P₁t(1-t)²+3P₂t²(1-t)+P₃t³，t∈[0，1]，它有4个控制点：P₀，P₁，P₂，P₃，其中P₃，P₀的坐标分别与T₁，T₀的重合；同理，求出另一段贝塞尔曲线控制点P₀，P′₁，P′₂，P₃；若是，则结束。