来历丨中科院之声（ID：zkyzswx）
作者丨唐帆 邓盈盈
我国的水墨著作令人自豪，美丽的线条、模糊的意境、共同的用墨办法为水墨著作增加了诱人的色彩。本文带你揭开水墨著作发明的奥秘面纱，领会水墨著作发明进程。
我国水墨著作，包含水墨画和书法等方式。
我国传统水墨艺术著作
从制造技法上来说，水墨画可分为工笔画和适意画。工笔画画法整齐详尽，力求写实，重方式而轻意达，制作进程繁琐技法杂乱；适意画画法简练，力求形似，重视作者的思维表达。适意著作制作主题常见，制作技法明晰，著作笔画概括明晰。因而，水墨画的AI发明相关研讨首要针对适意著作打开。
详细而言，将一张静态的适意著作的扫描件（或相片）输入，然后提取画作中的笔画，对笔画进行合理剖析建模，由笔画间相互联络揣度制作进程，并规划烘托办法进行动态重构展现。
水墨画发明的三个阶段
小适意水墨画多阶段制作进程暗示
榜首阶段：优先制作一些比较显著的笔画，
第二阶段：逐渐制作细节笔画，
第三阶段：终究制作装饰性笔画。
在每一阶段，详细的笔画次序仍有待确认。笔画次序受多种要素影响，包含形状、暗影、色彩、语义信息和画家的运动反射等。因而在核算制作次序的时分，考虑参加部分束缚规矩。
笔画排序规矩
R1：空间规矩（Proximity）：制作进程中画家一般会从一个笔画移动到另一个空间间隔近的笔画，以便节省时间确保绘画节奏。
R2：色彩规矩（Color）：为确保绘画节奏，制作进程中画家一般将笔画依据色彩分组，同一组内笔画色彩相同，制作时先制作完同一组色彩相同的笔画。
R3：形状规矩（Shape）：不同形状的笔画一般由不同类型的画笔（笔刷的巨细不同）制作完结，画家一般也会将几许形状不同的笔画分组进行制作
R4：墨色枯润（Wetness）：在制作进程中，画家一般会用同一根墨笔连续制作多个笔画。制作进程中毛笔上含的水分逐渐削减，这使得这些连续制作的笔画墨色会出现由润到枯的改变。
R5：墨色浓淡（Thickness）：与墨色枯润改变类似，在一个部分区域内，墨色较浓的笔画往往制作次序优先于墨色较淡的。
R6：笔画巨细（Size）：画家在多阶段制作框架下逐渐增加笔画的进程中，会倾向于依据笔画的面积、长短及标准信息优先增加比较重要的笔画。
R7：圆形束缚（Rounding）：在水墨画制作进程中，一般运用两个笔画来制作一个圆形物体，如葡萄、眼睛、花瓣等。这两个笔画的开始端点非常挨近，两结尾间隔亦然。
AI 制作水墨画，需求这几步
1. 笔画特征提取（考虑笔画端点、长度、面积、标准、形状、枯润、浓淡、色彩）。
2. 多阶段表明：当笔画数较多时，偏序联络较杂乱，不利于核算与剖析。为便利核算，科研人员进一步将G(S)化简为哈斯图H(S)。
3. 方针树立：将次序核算界说为方针函数的求解问题。
4. 方针求解：依据天然进化战略优化求解。
依据多阶段先验的重构模型流程图
成果展现：
水墨画制作进程动态展现及与画家实绘进程的比照
得到水墨画的制作次序后，科研人员将笔画序列中的每个笔画依照笔画制作方向动态制作出来。 笔刷在宣纸上的制作进程笼统为一个圆锥体按必定轨道在平面内移动。笔杆在空间中具有三个方向的平移自由度，一起可进行旋转。经过将毛笔移动进程与圆锥模型的方位移动做映射，结合墨色枯润改变完成对笔迹建模。
依据椭圆模型的笔画动态显示
水墨画动态制作运用场景
水墨画发明重构不仅仅是一项极具研讨价值的课题，而且有着多样化的运用场景。
1.水墨教育软件（早教类）
协助小孩子找到爱好地点，将教育辅导与益智游戏结合起来，寓教于乐不在话下。
运用示例：交互式水墨画早教
2.动画生成
辅佐我国风动画著作的生成，为我国动漫工作添砖加瓦。
运用示例：水墨风格“讲故事”
当然，相关研讨不仅仅停步于水墨画的发明重构，还能够生成指定文字序列的书法著作。
不同于绘画著作制作次序改变多样，书法著作的写作次序往往是约定俗成的。现有办法经过很多人力物力进行字体库规划，且现有的字库多选用一致的字号，但实际上书法家在书写时字体巨细改变多样。即使处于同一副著作中，不同方位的同一个字符巨细也不尽相同。
因而，考虑书法著作中字符之间的尺度调配、距离操控等，规划以下的办法流程：
1. 用户给定一串文字序列，
2. 从支撑数据库中选出指定字符，
3. 若查找失利，运用相关字库作为弥补，
4. 确认每个字体的巨细，并以榜首个字符巨细为根底，核算其状况值，并依据概率搬运矩阵P逐一确认后续字体状况，终究依据状况值调整每个字体巨细，生成终究著作。
书法著作主动生成
水墨艺术是中华文化的结晶，将核算机数字化技能运用到水墨著作的发明重构当中去，有利于宣扬共同的中华传统风格，加强中华传统文化的传承和教育，增大传统水墨元素在商业产品上的利用率，如动画、广告等。
参考文献：
[1].中科院主动化所多媒体核算团队水墨画AI发明：http://ivc.ia.ac.cn/inkwash/
本文经授权转载自中科院之声（ID：zkyzswx），如需二次转载请联络原作者
