一种基于向量代数的简明软笔效果生成方法

摘要

本发明涉及一种基于向量代数的简明软笔效果生成方法。本发明方法首先对原始输入的点序列进行移除近似重复点操作，得到采样点序列，根据相邻采样点坐标位置的距离计算并修正得到每个中间点的笔宽；基于向量代数计算中间点的切矢量、法矢量和，并计算的对应点和的对应点，如果存在退化问题，则只计算结束点的；如有退化问题，对点集S进行退化问题的处理得到点集C，如无退化问题，由点集S直接得到点集C；将点集C中的各点作为控制点用二次B样条曲线进行平滑拟合，绘制并填充该B样条曲线，得到最终的模拟效果。本发明方法无需额外数据的支持，从而最大程度的对数据进行压缩，获得更好的网络传输效率，取得更好的流畅性和笔锋笔润效果。

主权项

1.一种基于向量代数的简明软笔效果生成方法,其特征在于该方法的具体步骤是： 步骤(1)对原始输入的点序列进行移除近似重复点的操作，去除坐标位置近似重复的点，得到采样点序列；采样点序列的起始点为P_s、结束点为P_e、中间点为P_i，i为中间点的序号，1≤i≤u，u为中间点的个数； 步骤(2)根据相邻采样点之间坐标位置的距离计算每个中间点P_i的笔宽Wp_i，具体方法是： 根据需要，预设最大笔宽Wmax，计算中间点P_i与前驱点P_i-1的距离D， D=‖P_i–P_i-1‖ 设定Wnormal＝Wmax-1 Wr=Wnormal-Wt Wnormal、Wt、Wr为中间值 ；步骤(3)根据前驱点P_i-1修正后的笔宽Wp_i-1′修正中间点P_i的笔宽Wp_i,其中第一个中间点P₁不作修正，直接作为修正第二个中间点P₂的笔宽Wp₂的依据； 具体方法是： 如果K>Ku，则Wp_i′=Wp_i-1′×Ku 如果K≤Ku，则Wp_i′=Wp_i其中K为相邻两中间点笔宽比，K=Wp_i/Wp_i-1′ Ku为修正系数，Ku=1.05～1.15 Wp_i′为修正后的中间点P_i的笔宽 ；步骤(4)基于向量代数计算中间点P_i的切矢量Tp_i、两个法矢量Np_i和Mp_i； Tp_i=P_i–P_i-1令‖Np_i‖=‖Mp_i‖=Wp_i′ 计算Np_i的对应点Sn_i和Mp_i的对应点Sm_i， Sn_i=P_i+Np_iSm_i=P_i+Mp_i对于只有起始点P_s和结束点P_e而没有中间点为P_i情况，则计算结束点P_e的切矢量Tp_e、两个法矢量分别Np_e和Mp_e，以及Np_e的对应点Sn_e和Mp_e的对应点Sm_e，计算方法同上； 步骤(5)对于存在对于只有起始点P_s和结束点P_e而没有中间点P_i的情况，则对点集S进行退化问题的处理得到点集C；此时S={Ps，Pe}，定义点Cn₁=(P_s+Sn_e )/2 点Cm₁=(P_s+Sm_e)/2 C={Ps，Cn₁，Pe，Cm₁} 对于除起始点P_s和结束点P_e外，还有中间点P_i的情况，由点集S直接得到点集C，其中S={Ps，Sn₁，Sn₂，…，Sn_u，Pe，Sm_u,Sm_u-1,…，Sm₂，Sm₁}， C={Ps，Cn₁，Cn₂，…,Cn_u，Pe，Cm_u,Cm_u-1,…，Cm₂，Cm₁}， Cn_i＝Sn_i、Cm_i＝Sm_i步骤(6)将点集C中的各点作为控制点用二次B样条曲线进行平滑拟合，绘制并填充该B样条曲线，得到最终的模拟效果。