书法艺术的计算机模拟及其实现.pdfVIP

1996年 模糊 系统与数学 第十卷 第一期 书法艺术的计算机模拟及其实现 7卜一7午 方逵 吴 涛 TF37／ l (国防科撞大 沙 410073) A 摘要 利用现代的计算机撞术，可以使书法这f]古老而又璀灿的艺术明珠 增添新的魅力。本文详细介绍j计算机模拟毛笔书法的思想及具体实现方法。 关键调 书法；雎zier曲线；正态分布 书法乞术 计等机禚从。毛笔 §1 基本思想 i ， 、O 目前，关于计算机生成汉字，国内已有文章傲过专题论述[13。其中很多都是基于对笔 划外形轮廓的近似拟合，但这种思想并不适合计算机生成手写效果的毛笔字。因为即便 是同一个人把同一笔划连续写两遍，纸上呈现出的笔迹也不会完全相同 因此，必须从 运笔的特点入手。 我们可以把写字时毛笔的运动分解为两部分：一部分是笔尖在纸上移动，我们不妨 称之为“笔径”；另一部分是笔杆的上下移动从而引起笔尖与纸的接触时的轻重变化。基 于此，我们可以这样来用计算机模拟：设 (A。，A ，A ，A 代表一条 “笔径”。运笔的 轻重客观上表现为笔划的粗细 我们可以分别给A。，A。，A ，A 赋以粗度值，然后利用 线性插值的办法计算出曲线上任意一点的粗度值，最后在不同的点依此画出以粗度为半 径的圆盘。这种连续画出的圆盘最终完成了对该笔划的填充 (如图一) 要想利用计算机写出高水平的汉字，仅靠上面的方法还不够，我们知道，书法中很 强调一个字的气势，一个字的气势从何而来?因素有很多，其中很关键的一点是行笔的 速度。同一个笔划，书写时缓慢行笔，或一掠而过，得到的笔迹形态也会不同。笔速足 够大时，笔迹中间会断开，形成 飞白”。为了模拟这种效果，一方面我们可以自己设置 填充模式，另一方面，我们可以增加画线的步长，这样，我们就能从屏幕上看到较真的 运笔效果。 §2 具体实现 1 笔径 笔径的构造由直线段和雎 zier曲线段来完成，其中 直线段：‘= ((x。，Y )．(x ，Y ))， Be zier曲线段：= ((x。，Y。)，(x ，Y )，(x2，Y2，(x3，Y )) _本文1995年 10月20日收到。 72 模 糊 系 统 与 数 学 1996《 2．数据结构的设计 A．控制样点的数据结构： struct POINT { int ； ／*屏幕坐标 ( ， *／ int wide； ／*粗度值*／ } B．笔划的数据结构： struct BIHUA { int hum； ／*基本线段段数*／ int code[]；／*线段特征*／ POINT P口； ／*控制样点*／ } 其中基本线段就是指直线段和臃 zier曲线 例如在毛笔柳体字中“横 的笔划就可 由亦个基本段构成 (如图二)。 线段特征是指基本线段的特征。当特征值为2K+1形时，表示该基本线段为直线段， 否则，若为2K形，则表示该基本段为雎 zier曲线，其中 为运笔的速度值 3．各笔划的参数的设置 从使用者的方便考虑，任何笔划的入口参数只有两个屏幕 点的坐标值。事实上，不管什么笔划，有两个位置固定点，基本上就可以决定该笔划的 位置。对于横，撇，竖，捺这样的笔划，两个固定点可选为运笔时的落笔点和抬笔点。但 对于象折钩这样的笔划