OpenCV计算摄影学（19）非真实感渲染（Non-Photorealistic Rendering, NPR）

• 操作系统：ubuntu22.04
• OpenCV版本：OpenCV4.9
• IDE:Visual Studio Code
• 编程语言：C++11

算法描述

非真实感渲染（Non-Photorealistic Rendering, NPR）是一种计算机图形学技术，旨在生成具有艺术风格或其他非现实视觉效果的图像和动画。与追求照片级真实感的渲染技术不同，NPR专注于模仿各种绘画风格、手绘效果、卡通风格等，以创造具有独特美学价值或强调特定视觉特征的作品。

应用场景

• 艺术创作：生成模仿油画、水彩画、素描等艺术形式的作品。
• 动画制作：为动画电影或游戏提供独特的视觉风格，如卡通渲染。
• 信息可视化：通过简化复杂的形状和颜色来增强数据的可读性和理解度。
• 教育和培训：用于创建教学材料，例如医学插图或工程图纸，突出关键特征。

技术手段

• 边缘检测：利用算法识别并加强图像中的边缘，模仿手绘线条。
• 纹理模拟：应用特定的纹理模式或笔触来模仿不同的绘画风格。
  - 色彩处理：调整颜色饱和度、对比度等参数，以达到所需的视觉效果。
  - 抽象化：减少细节层次，强调形状和轮廓，创造出更加概括的艺术表现。

实现工具

• OpenCV：虽然主要面向计算机视觉任务，但也可以用来实现一些基本的NPR效果，如使用cv::seamlessClone进行图像编辑或cv::textureFlattening平滑纹理。
• 专用软件：如Adobe Illustrator、Toon Boom Harmony等提供了丰富的工具集来支持非真实感渲染。
• 编程库：如Processing、p5.js等，它们允许开发者编写代码生成具有艺术风格的图形。

非真实感渲染是一个充满创意和技术挑战的领域，它不仅要求对计算机图形学有深入的理解，还需要具备一定的艺术鉴赏力，以便能够有效地将技术应用于艺术创作中。