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いろいろな絵画表现のアルゴリズムを考える

芸術工学研究院 研究紹介

いろいろな絵画表现のアルゴリズムを考える

芸术工学研究院 コミュニケーションデザイン科学部门
准教授 井上 光平

はじめに

 我々の研究室では、写真を絵画风に自动変换するアルゴリズムについて研究しており、今はノンフォトリアリスティックレンダリングに関する研究に取り组んでいます。ノンフォトリアリスティックとは非写実的という意味で、リアルな颁骋表现に対して、人が手作业で描いたものを颁骋で再现するアルゴリズムを考えています。そうして出来上がった非写実的な颁骋を略してノンフォト颁骋と呼んでいます。
 本稿では、これまでに作成したノンフォト颁骋をいくつかご绍介します。

ノンフォト颁骋の作成例

 最初に作ったのは贴り絵风の画像でした(図1)。まず着目したのは、色纸をちぎったときに现れる、纸の白いふちどりの表现でした。さらに、纸片の配置方法、纸の厚みによる凹凸、纸表面のテクスチャなどを考虑して贴り絵らしさを追求しました。

図1:贴り絵风画像

 図2は点描画の作成例です。重心ボロノイ分割という方法を使って、ランダムに初期配置した点を少しずつ动かして図のような配置に収束させます。これにより、平坦な领域には点が均一に配置され、対象物の轮郭はシャープに表现されます。

図2:点描画

 図3は油絵などにみられる笔のタッチ(流れ模様)を强调した例です。ここでは流れ模様に応じて向きや强さが変わる非等方なフィルタを用いました。このような方法を使って、例えば指纹のパターンを鲜明にすることもできます。

図3:流れ模様の强调

 ステンドグラスにも何度か挑戦しました。図4の左の画像は、减色モードフィルタと呼ばれる画像処理の技术を使って作成したものです。これを板に印刷して、线に沿って糸のこでカットするとパズルにもなります。右の画像は、位置情报と色情报を取り入れたボロノイ分割を利用したステンドグラス风画像です。自动车の形にフィットした领域と、ボロノイ分割特有の规则的な领域が混在しています。

図4:ステンドグラス风画像

 小さなビーズを敷き詰めて絵を作ったことがある人も多いでしょう。実际のビーズアートをヒントに、いろいろな大きさのビーズを使ったビーズアートを作りました(図5)。左の画像は透明なビーズを使ったもので、右の画像はマットなビーズを使ったものです。この他にもいろいろなバリエーションを作りました。

図5:ビーズアート

 図6は、白の背景に、ボロノイ领域を缩小した形の黒タイルを配置して明暗を表现したものです。このような手描きの作品は実在しませんが、コンピュータならではの表现といえるのではないでしょうか。

図6:ボロノイハーフトーニング

おわりに

 これまでに我々が作ったノンフォト颁骋をご绍介しました。コンピュータの普及により、手描きと颁骋の境界はあいまいになってきているようです。人はどのようにして新たな表现を生み出していくのでしょうか。アルゴリズムをキーワードに、これからも研究を続けていきたいと思います。また、その成果を、コンテンツ匿名化など、个人レベルの情报セキュリティに応用することを考えています。

■お问い合わせ先
芸术工学研究院 コミュニケーションデザイン科学部门