《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于几何变换的草图重叠笔画的判断和拟合方法
《信息技术与网络安全》2020年第8期
穆慧茹,郑程文
西南民族大学 计算机科学与技术学院,四川 成都610041
摘要: 在创建草图时,设计师经常使用多个过度绘制的笔画来描述预期的曲线。对于这样的草图,观察者们很容易将这些笔画判别为是同一个笔画类型。为了将过度绘制的笔画修整为单一笔画,提出了一种基于几何变换的草图重叠笔画的判定和拟合方法。该方法首先找到输入的笔画中最长的一条,并将该笔画经过折点化处理后得到一个逼近该笔画的折点序列。将折点化的线段经过变换后得到一个变换矩阵,通过这个矩阵来判断哪些属于过度绘制笔画,再将聚类后笔画进行拟合从而修整为单一笔画,这样既能提高运算速度又达到了设计师的意图草图。
中圖分類號(hào): TP391.4
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI: 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.08.008
引用格式: 穆慧茹,鄭程文. 基于幾何變換的草圖重疊筆畫的判斷和擬合方法[J].信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全,2020,39(8):43-47.

Judgement and fitting method of sketch overlapping strokes based on geometric transformation
Mu Huiru,Zheng Chengwen
School of Computer Science and Technology,Southwest Minzu University,Chengdu 610041,China
Abstract: When creating sketches, designers often use multiple overdrawn strokes to describe the expected curve. For such sketches, observers can easily distinguish these strokes as the same type of stroke. In order to trim over-drawn strokes into a single stroke, this paper proposes a method for judging and fitting overlapping strokes of sketches based on geometric transformation. The method firstly finds the longest one of the input strokes, and after making the strokes become vertices, a sequence of vertices that approximates the strokes is obtained. After transforming the vertices of the line segment, a transformation matrix is obtained, which is used to judge which are over-drawn strokes, and then the clustered strokes are fitted, which can not only improve the calculation speed but also reach the designer′s intention sketch.
Key words : multiple strokes;over-drawn strokes;geometric transformation;stroke clustering;curve fitting



         手繪線條為設(shè)計(jì)師提供了一種可以快速傳達(dá)形狀、想法和圖像的途徑,當(dāng)設(shè)計(jì)師開始創(chuàng)造線條圖時(shí),設(shè)計(jì)師經(jīng)常過(guò)度繪制線條,使用多個(gè)原始筆畫組來(lái)描繪其預(yù)期的聚合曲線。隨著平板電腦和數(shù)位板的普及,設(shè)計(jì)師可以在計(jì)算機(jī)程序中輕松創(chuàng)建線條圖并以矢量形式記錄筆畫。但設(shè)計(jì)師使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件繪制草圖時(shí),往往需要在眾多的菜單和工具條按鈕之間進(jìn)行選擇,這在一定程度上阻礙了設(shè)計(jì)師的工作效率和創(chuàng)作靈感。

         因?yàn)樘幵诓煌I(lǐng)域的設(shè)計(jì)師有不同的設(shè)計(jì)風(fēng)格、不同的個(gè)人偏好和不同的繪制習(xí)慣,因此在計(jì)算機(jī)上模擬傳統(tǒng)的紙筆圖形繪制方法,一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題是能夠正確識(shí)別設(shè)計(jì)師繪制的每一條筆畫,計(jì)算機(jī)在理解其繪制意圖的同時(shí)還需考慮手繪草圖設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的噪聲干擾,以及用戶的適應(yīng)性問(wèn)題等。能否將傳統(tǒng)紙筆設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)與計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形處理能力相結(jié)合,以克服上述不足,成為研究人員一段時(shí)間以來(lái)不斷追求的目標(biāo)。在這期間,計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人工智能、模式識(shí)別等技術(shù)的發(fā)展,高性能平板計(jì)算機(jī)、數(shù)字墨水等的出現(xiàn),為手繪草圖技術(shù)的發(fā)展提供了可靠的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)條件。

         設(shè)計(jì)師在構(gòu)思圖紙時(shí)會(huì)對(duì)同一筆畫進(jìn)行過(guò)度描繪以達(dá)到其想要的效果,因此形成了重疊筆畫,對(duì)于這類筆畫,能夠輕易地被設(shè)計(jì)人員當(dāng)作是同一條筆畫,但是計(jì)算機(jī)識(shí)別出來(lái)卻是一一獨(dú)立的沒有位置聯(lián)系的筆畫。因此本文提出基于幾何變換的草圖重疊筆畫的判別方法,通過(guò)將筆畫平移旋轉(zhuǎn),使得重疊筆畫間的位置關(guān)系更加清晰明確,便于計(jì)算機(jī)的判斷,同時(shí)在一定程度上提高了計(jì)算機(jī)識(shí)別的速度,減少筆畫的聚類時(shí)間,進(jìn)一步為手繪草圖處理的后期工作奠定了基礎(chǔ)。


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作者信息:

穆慧茹,鄭程文

(西南民族大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川 成都610041)


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