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비사실적 렌더링 (NPR)을 위한 컬러기반 점묘화 기법
Color-based Stippling for Non-Photorealistic Rendering 원문보기

정보과학회논문지. Journal of KIISE. 시스템 및 이론, v.33 no.1/2, 2006년, pp.128 - 136  

장석 (중앙대학교 영상공학과) ,  홍현기 (중앙대학교 영상공학과)

초록
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점묘화(stippling)는 펜과 잉크를 이용한 수많은 점들로 대상을 표현하는 예술 기법이다. 기존 비사실적 렌더링(Non-Photorealistic Rendering; NPR)에서 점묘화 연구들은 단색의 점들을 사용하여 그레이 영상이나 표면의 재질 등을 표현하였다. 본 논문에서는 2차원 영상의 컬러 정보를 해석하여 다양한 컬러의 점들로 표현하는 새로운 점묘화 기법이 제안된다. 제안된 방법은 입력 영상의 HSV 모델로부터 해석된 정보를 이용하여 컬러 가중치 함수(weight function)를 정의한다. 그리고 정의된 컬러 가중치 함수를 통해 점의 적절한 개수와 크기를 자동으로 계산한다 제안된 방법은 컬러 가중치가 적용된 펜로즈(Penrose) 샘플링을 사용하여 점을 분포하기 위해 소요되는 처리시간을 크게 단축하였다. 그리고 먼셀(Munsell)의 색상모델에 기반한 컬러 지터링(jittering)으로 실제 컬러 점묘화에 가까운 표현을 구현하였다 제안된 컬러 점묘화 기법은 처리속도가 매우 빠르고 다양한 컬러 점들로 영상을 표현하므로 애니메이션, 디지털 아트, 컴퓨터 그래픽 도구 등에 다양하게 활용될 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The stippling techniques, which represent objects with numerous points using pen and ink. The previous stippling techniques for Non-Photorsealistc Rendering(NPR) use single-colored points to represent the tone of gray image ur the material of surface. This paper presents a new stippling technique wi...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 이런 원리는 2장에서 설명한 바와같이 컴퓨터로 구현하는 점묘화 기법에 적용하기 매우어렵다. 본 논문에서는 식 (9)와 같이 HSV 컬러 모델에서 컬러 지터링을 통해 점묘화의 색상을 표현하는 방법을 제안한다.
  • 즉, mag 값에 따라 전체 영상을 커버하는 점들의 개수가달라진다. 본 논문에서는 영상의 크기 변화에 따라 mag 값이 일정한 비율로 변화하도록 하였다. 그림 4(c)는 분할 레벨 3까지 처리되는 PIS의 예이다.
  • 제안되지 않았다. 본 논문에서는 입력 영상의 컬러 정보를 효율적으로 해석하여 점들의 크기와 개수 그리고 색상 등을 효과적으로 표현하는 새로운 컬러기반점묘화 기법을 제안하였다. 제안된 방법은 먼셀의 색상모형에 기반한 컬러 지터링을 통해 회화적인 색상 표현을 하였으며, 컬러 가중치가 고려된 PIS를 적용하여 점들을 분포시킴으로써 처리시간을 크게 개선하였다.
  • 본 논문에서는 점들의 최소크기의 입력만으로 입력영상에 따라 점들의 개수를 계산하고 세부적으로 변화되는 점들의 크기를 자동으로 계산하는 방법을 제안한다. 점들의 크기와 개수는 식 (7)과 식 (8)에 의해 계산된다.
  • 그러나 그림 6 (1W와 같이 CVD를 사용한 방법에서는 보이지 않던 패턴현상이 발생하였다. 본 논문에서는 컬러 정보를 가중치로 계산하여 PIS 에 적용함으로써 실제 영상에 적용할때 원하지 않는 패턴 현상이 발생하지 않도록 하였다.
  • 본 장에서는 기존의 점묘화 기법들을 간략하게 소개하고, 컬러 영상을 컴퓨터를 이용하여 점묘화로 표현하기 위해 실제 점묘화 작품들의 중요한 특징을 분석하고색상의 원리 등을 소개한다.
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참고문헌 (15)

  1. A. Glassner, 'Andrew Glassner's notebook: Pen- rose tiling,' IEEE Computer Graphics and Applications, Vol. 18, No.4, pp. 78-86, 1998 

  2. V. Ostromoukhov, C. Donohue, P. Jodoin, 'Fast Hierarchical Importance Sampling with Blue Noise Properties,' Proc. of SIGGRAPH 2004, pp. 488-495, August 2004 

  3. O. Deussen, S. Hiller, K. van Overveld, and T. Strothotte, 'Floating points: A method for computing stipple drawings,' Proc. of Eurographics 2000, pp. 40-51, April 2000 

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  5. Q. Du, V. Faber, and M. Gunzburger, 'Centroidal voronoi tesselations,' Siam Review, Vol. 41, No.4, pp. 637-676, 1999 

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  7. A. Lu, C. Morris, D. Ebert, P. Rheingans, and P. Hansen, 'Non-photorealistic volume rendering using stippling techniques,' Proc. of IEEE Visualization 2002, pp. 211-218, 2002 

  8. A. Lu, C. J, Morris, J, Taylor, D. S. Ebert, C. Hansen, P. Rheingans, M. Hartner, 'Illustrative Interactive Stipple Rendering,' IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, Vol. 9, No.2, pp. 127-138, 2003 

  9. M. Schapiro, 'Modem art: Nineteenth and twentieth centuries,' George Braziller, 1982 

  10. A. Distel, 'Georges Seurat(l859-1891),' Metropolitan Museum of Art, 1991 

  11. M. Schwarz, W. Cowan, J, Beatty, 'An experimental comparison of RGB, YIQ, LAB, HSV, and opponent color models,' ACM Transactions on Graphics, Vol. 6, No.2, pp. 123-158, 1987 

  12. F. A. Baqai, J. H. Lee, A. U. Agar, J. P. Allebach, 'Digital color half toning - problems, algorithms, and recent trends,' IEEE Signal Processing Magazine, vol. 22, No.1, pp. 87-96, Jan. 2005 

  13. A. R. Smith, 'Color gamut transform pairs,' Proc. of SIGGRAPH 1978, Vol. 12, No.3, pp. 12-19, Aug. 1978 

  14. A. H. Munsell, 'A Color Notation,' Munsell color company, 1939 

  15. A. Hertzrnann, 'Painterly rendering with curved brush strokes of multiple sizes,' Proc. of ACM SIGGRAFH 98, pp. 453-460, July 1998 

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