基于iOS平台的实时手写美化技术及应用

发布时间：2017-09-01 05:10

  本文关键词：基于iOS平台的实时手写美化技术及应用

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【摘要】：中国书法属于艺术,也属于科学。中国书法经过三千多年的锤炼,已经达到炉火纯青的高度,成为一门非常成熟的艺术。同时中国书法是我们中华民族文化中有独创意义,并有辉煌成就的一门传统艺术。随着科技和信息技术的发展,书法艺术又注入新的生命力。在移动设备越来越普及的今天,手写汉字输入的需求也逐渐加大,所以,手写汉字的书法美化技术成为计算机图形学研究领域的一个重要方向。在前人的基础上,本文提出了一种新的基于iOS平台的实时手写美化技术。该方法主要是通过用户在移动设备屏幕上书写时速度和压力的变化来控制笔画的宽度,加上一定的美化准则,达到模拟真实书法的效果。此方法有以下几个优点:1)获取了用户的压力信息,比以往只根据速度参数来决定笔画宽度的方法多了一维信息,基于速度和压力的多参数控制模型能够更好地还原真实毛笔书写的宽度变化。2)模拟了真实毛笔书写中几种常见的笔法,如中锋运笔、侧锋运笔、提按笔等笔法的处理,使得本文的算法能够获得更接近实际的毛笔书写的效果3)增加毛笔书写的淡化效果、飞白效果,使得计算机书法更为美观,逼真,更具良好的书法效果。在手写美化算法的支持下,本文根据iOS平台的特性,创建了一个基于iOS平台的手写美化工具包。工具包内根据现实生活中各种笔的特点提供了譬如毛笔,圆珠笔,鹅毛笔,铅笔等多种美化类型笔触。该工具包采用了iOS平台的Quartz2D二维图像图形引擎,可以适配不同分辨率的设备屏幕,获得了较好的手写美化效果。同时多种笔触也满足了用户的大量文本记录,涂鸦素描,书法练习的需求。最后本文还开发了一个手写美化汉字的应用程序,书法秀秀app。该应用可以让用户选择不同的字帖模板,笔触类型,还实现了基本的编辑功能等。通过书法秀秀这个应用,可以展现出一个用户手写字体的整体风格,大大提高了用户的体验。同时这也是对手写汉字美化技术应用的一个尝试性探讨。
【关键词】：手写美化 iOS平台 工具包 书法秀秀
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：J292.1;TP391.41
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 手写美化的学术研究现状11-13
• 1.2.2 手写美化相关的商业产品13
• 1.3 本文完成的工作13-14
• 1.4 本文结构14-15
• 第二章 真实毛笔书写的特点分析15-20
• 2.1 毛笔书写笔法15-18
• 2.2 毛笔受力行为分析18-19
• 2.2.1 毛笔受水平分力的影响18-19
• 2.2.2 毛笔受竖直分力的影响19
• 2.3 本章小结19-20
• 第三章 基于速度和压力模型的手写美化算法20-41
• 3.1 方法介绍20-21
• 3.2 基于速度与压力的宽度模型21-23
• 3.3 笔法模拟23-25
• 3.3.1 基于中锋与侧锋的模拟23
• 3.3.2 提笔与按笔的模拟23-24
• 3.3.3 转笔与折笔的模拟24-25
• 3.4 算法实现流程25-35
• 3.4.1 轨迹点获取及参数计算25
• 3.4.2 轨迹点预处理25-26
• 3.4.3 笔画宽度计算及平滑26-28
• 3.4.4 Bezier插值算法28-33
• 3.4.5 收笔仿真算法33-35
• 3.4.6 笔刷贴图渲染35
• 3.5 淡化效果35-36
• 3.6 飞白效果36-37
• 3.7 切换笔刷效果37-39
• 3.8 美化效果对比39-40
• 3.9 本章小结40-41
• 第四章 基于iOS平台的手写美化工具包41-63
• 4.1 手写美化工具包的背景41
• 4.2 手写美化工具包的笔触实现原理说明41-54
• 4.2.1 贴图毛笔41-43
• 4.2.2 轮廓毛笔43-48
• 4.2.3 鹅毛笔48-50
• 4.2.4 圆珠笔50-51
• 4.2.5 铅笔51-53
• 4.2.6 多彩笔53-54
• 4.3 手写美化工具包实现原理54-55
• 4.3.1 手写美化工具包接口介绍54-55
• 4.4 Quartz2D二维图形引擎55-56
• 4.5 屏幕适配技术56-60
• 4.5.1 屏幕参数介绍56-57
• 4.5.2 屏幕适配技术方案57-60
• 4.6 增量绘图的图层叠加技术60-62
• 4.6.1 快速绘图的方法对比60
• 4.6.2 增量绘图的图层叠加技术实现60-61
• 4.6.3 脏矩形技术61-62
• 4.7 本章小结62-63
• 第五章 手写美化工具包的应用63-73
• 5.1 iOS平台的介绍63
• 5.2 iOS端gPen手写输入法63-64
• 5.3 书法秀秀app系统设计与实现64-72
• 5.3.1 系统的整体结构65-66
• 5.3.2 系统功能介绍及实现原理说明66-70
• 5.3.3 字帖作品效果展示70-72
• 5.4 本章小结72-73
• 第六章 结论与展望73-75
• 6.1 全文总结73
• 6.2 展望73-75
• 参考文献75-78
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果78-79
• 致谢79-80
• Ⅳ－2答辩委员会对论文的评定意见80

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本文编号：770122