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刘世光,陈迪.一种石纹纸染艺术图案仿真技术.软件学报,2012,23(zk2):1-7
一种石纹纸染艺术图案仿真技术
Simulation Technique for Marbled Paper Patterns
投稿时间:2012-05-30  修订日期:2012-09-29
DOI:
中文关键词:  石纹纸染  计算机仿真  流体力学  矢量图  颜料混合
英文关键词:paper marbling  computer simulation  vector graphics  fluid dynamics  dye mixing
基金项目:国家自然科学基金(61170118, 60803047); 国家重点实验室开放基金(A1210)
作者单位E-mail
刘世光 天津大学 计算机科学与技术学院,天津 300072 lsg@tju.du.cn 
陈迪 天津大学 计算机科学与技术学院,天津 300072  
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中文摘要:
      石纹纸染计算机仿真技术可以帮助设计者创作独特、新奇、具有艺术效果的石纹纸染艺术作品,对于这种古老艺术形式的保护、记录与传承具有十分重要的意义.但是,这方面的研究还不多见.基于流体力学和向量图表达技术,并结合曲线的数学公式变换性质,提出一种石纹纸染艺术图案生成方法.该方法快速、稳定,能够生成清晰的图形轮廓.首先,采用半拉格朗日方法求解流体方程,模拟二维不可压缩流体的速度.考虑到向量图具有不受分辨率影响的特性,选择跟踪流体边界结点的运动趋势,生成流体的轮廓.再采用模板缓存的方法填充流体轮廓,并以SVG 格式输出绘制结果.考虑到多种流体混合时的交互作用,推广上述方法用于仿真多种颜料混合作用产生的石纹纸染图案.此外,结合数学公式变换方法,可以绘制得到具有花型或特殊特征等具有艺术效果的石纹纸染图案.
英文摘要:
      The simulation of paper marbling through computers can help designers create unique, novel, and artistic paper marbling image patterns, which is important for the protection, record, and inheritance of this kind of ancient art. However, related techniques have not been researched intensively. In this paper, a new paper marbling method based on the techniques of fluid dynamics vector graphics is proposed. The method is fast and stable, and achieves clear silhouettes of the pattern boundaries. First, a semi-Lagrange method to solve the fluid equation and obtain the velocities of two-dimensional incompressible fluid field is used. Considering vector graphics has the advantage that can not be affected by the resolution, the study tracks the movement of the fluid boundary to generate the outline of the marbling image. Then, the paper renders the outline by the stencil method and exports the shape as the Scalable Vector Graphics (SVG) image. Moreover, the above method is extended for simulation of paper marbling generated with multiple dyes, which can generate more colorful marbling patterns. In addition, the study combines the method with the mathematical transform method to simulate marbling shapes with special patterns.
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