臺灣博碩士論文加值系統

非擬真式繪圖方式是近幾年電腦圖學的發展重點之一，其目的是將寫實影像利用特定演算法讓電腦繪製出如同出自畫家之手的圖畫，許多研究者成功地發展出模擬素描、色鉛筆、水彩、水墨畫及油畫等演算法，其影像輸出結果也相當令人激賞。
以色鉛筆為媒材的創作相當普遍，舉凡繪畫、插畫和廣告上都有相當廣泛的應用。所以本研究對以電腦產生色鉛筆的濾鏡特別感興趣。
本研究發現大多數的相關研究所呈現出的色鉛筆效果，比較接近粉彩筆的粗獷筆觸風格，實際觀察色鉛筆的相關書籍，可以發現色鉛筆的筆觸應該較細緻。
本研究以多圖層的方式改善了先前研究其筆觸方向變化性的限制，並且捨棄了較花費處理時間的區域分割法，改以亮度分層法提升處理效率。經過本研究的色鉛筆濾鏡處理，所呈現出的效果有別於之前研究的粗獷筆觸風格，而表現出相當細緻的色鉛筆畫風格。

In the past years, NPR (Non-Photorealistic Rendering) has proven to be one of the most significant developments in computer graphics research. Its purpose is to use specific calculating methods in transforming photos into images that look exactly like original paintings. Several studies have successfully developed sketching, colored pencil, watercolor, ink painting, and oil painting. The results of these representations astound the person looking at them in the same way the original paintings do.
The use of colored pencil is generally widespread especially in painting, illustrations, and advertisements. Therefore, this author is mainly interested in converting digital images into colored pencil drawings.
Most previous studies on colored pencil showed a pastel-like finish which is generally rough. After studying numerous books on color pencil, the author learned that color pencil strokes should appear more detailed and precise.
The thesis intends to use the multi-layer approach to improve the limited stroke directions made by previous studies. The particular research likewise discards the extremely time-consuming region segmentation by adopting technologically advanced illumination layers to enhance processing efficiency. The result of the colored pencil filter in this research is different from the rough stroke style of previous studies, and in addition showed highly detailed and precise colored pencil strokes.

謝誌 I
摘要 II
Abstract III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VIII
第一章　緒論 1
第一節　研究背景與動機 1
一、研究背景 1
二、研究動機 1
第二節　研究目的 2
第三節　研究範圍與限制 2
第二章　文獻探討 3
第一節　色鉛筆畫 3
第二節　色彩理論與色彩模型 5
一、RGB色彩模型 6
二、YCrCb色彩模型 6
三、HSV色彩模型 6
第三節　非擬真式繪圖 7
一、以筆刷為基礎的繪圖技術 8
第四節　色鉛筆濾鏡相關研究 9
一、顏色客製化 11
二、線積分迴旋筆觸 11
三、色鉛筆濾鏡演算法 13
四、視覺顏色混合 15
第三章　多圖層色鉛筆濾鏡處理方法 17
第一節　系統架構 17
第二節　色彩空間轉換 19
第三節　產生輪廓圖 22
一、梯度法 22
二、Canny法 23
第四節　產生白噪圖 25
第五節　產生筆觸方向 29
一、Sobel法 29
二、亮度轉換角度法 31
三、自訂角度法 32
第六節　產生筆觸圖 34
一、DDA法 35
二、輸出像素處理 35
三、筆觸長度影響 38
第七節　合併多圖層 40
第八節　合併紙張材質 42
第九節　影像強化處理 44
第四章　實驗結果 49
第一節　處理時間 49
第二節　效果比較 49
一、相關研究的影像效果之比較 50
二、與真實色鉛筆畫效果之比較 52
第五章　結論與建議 55
第一節　結論 55
第二節　未來發展 56
參考文獻 57
一、中文部分 57
二、英文部分 57
三、網際網路和光碟 58

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