[发明专利]毛笔电子画刷设置装置和毛笔电子画刷

说明书

技术领域

本发明涉及计算机图形处理技术，尤其涉及一种毛笔电子画刷设置装置、描绘类似毛笔笔迹的毛笔电子画刷、描绘毛笔电子线条的方法及装置。

背景技术

计算机图形学(Computer Graphics，简称CG)是一种使用数学算法将二维或三维图形转化为计算机显示器的栅格形式的科学，其目的是利用计算机产生令人赏心悦目的真实感图形。

光栅图形学是计算机图形学的一个分支，其是用光栅显示器来显示图形。光栅显示器将图形光栅化，并对光栅化的图形进行处理。光栅显示器可以看作是一个像素矩阵，在光栅显示器上显示的任何一个图形，实际上都是一些具有一种或多种颜色和灰度像素的集合。正由于这个原因，在光栅显示器上绘制的非水平且非垂直的直线或多边形的边界，或多或少都会呈锯齿状，这种用光栅显示器上的离散量(像素)表示连续量所引起的失真叫做走样(aliasing)。用于减少或者消除这种效果的技术叫反走样(antialiasing)。常见的反走样手段有两种方式，一是提高分辨率，二是区域采样。其中提高分辨率的方式，硬件成本太高，并且只能减轻走样效果，不能消除走样，所以通常采用区域采样的方式。

在区域采样中，目前反走样画线的方法有很多种，例如，可以采用圆形画刷来画一定宽度的线条，但是用这种画刷绘制的线条在不同的方向上线条宽度都一致，比较单调，不符合用实际的笔所画出的线条的轨迹，例如，不能真实地反映出毛笔所写出的字的轨迹。

现有的模拟毛笔笔迹的系统一般地都是从建立毛笔受力模型，根据笔在屏上写字时的力量大小及方向来模拟毛笔与纸的接触形状，进而来模拟毛笔效果。这种系统因为要检测到笔的压力大小及方向，所以只能应用于带有压力感应并且能够感知笔尖的方向的触摸屏上。并且这种数学模型比较复杂，运算量比较大。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种毛笔电子画刷设置装置、描绘电子线条的毛笔电子画刷、毛笔电子线条描绘方法及装置，其能绘制出类似毛笔笔迹的电子线条。

根据本发明的第一方面，提供一种描绘电子线条的毛笔电子画刷的设置装置，其特征在于，包括：形状和中心位置设定模块，用于设定毛笔电子画刷的中心位置，并设定毛笔笔头形状的多边形作为毛笔电子画刷；宽度设定模块，用于根据用户的需要设定所述多边形的宽度；宽度调节模块，用于随着毛笔电子画刷移动的速度的变化而变化调节所述多边形的宽度，该毛笔电子画刷移动得越快，所述毛笔电子画刷对应的多边形越小。

本发明的上述毛笔电子画刷的设置装置还可以包括颜色分布确定模块。该颜色分布确定模块进一步包括：权值确定子模块，当以水平方向上包含毛笔电子画刷的最小正方形外接框中的每个像素点为起点的任一条射线与所述多边形的各边交点的总个数为偶数个时，该像素点的权值为0；当为奇数个时，像素点的权值根据该像素点到毛笔电子画刷的多边形的各条边的距离的最小值与一个常数的比值确定，所述常数根据经验确定，当所述比值大于1时，像素点的权值为1，当所述比值小于1时，像素点的权值等于该常数；颜色分布子模块，其通过如下公式计算出毛笔电子画刷的颜色分布并显示：

V_s＝w_s×V_cu+(1-w_s)×V_bg

其中，Vs代表在水平方向上包含毛笔电子画刷的最小正方形外接框中的任意一像素点S的R、G、B颜色分量，Vcu代表当前毛笔电子画刷的R、G、B颜色分量，Vbg代表背景色的R、G、B颜色分量，w_s是像素点S的权值。

在本发明的上述毛笔电子画刷的设置装置中，当所述毛笔电子画刷从当前位置移动到下一个位置时，所述宽度调节模块比较当前毛笔电子画刷的宽度wCur和毛笔电子画刷的目标宽度wDst并调节毛笔电子画刷的宽度wCur：

当wCur＞wDst+wStep时，wCur＝wCur-wStep；

当wCur＜wDst-wStep时，wCur＝wCur+wStep；

当wDst-wStep≤wCur≤wDst+wStep时，保持当前毛笔电子画刷的宽度wCur不变，其中毛笔电子画刷的目标宽度wDst由当前的采样距离D所确定，该采样距离D是指系统根据输入设备移动以一定的时间间隔进行采样而得到的当前采样点与上一采样点之间的距离，wStep表示毛笔电子画刷宽度变化的步长，该步长是根据经验确定的固定值。