基于触屏的手写笔迹优化研究开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.1 研究目的及意义

对于计算机而言,传统的人机交互,我们通常为了追求输入字符的速度、提高工作效率,而去选择依赖于人工编码和键盘输入。若我们长久地选择人工编码和键盘输入的交互方式,我们也许会逐渐地忘了如何去书写一手美观的字体,甚至会忽略对手写汉字书法本身的审美标准。这些都与笔墨使我们历史文化传承的理念背道而驰。

在移动设备越来越普及的今天,人们对于触屏手写的需求也逐渐变大,手写笔迹优化已经成为了计算机图形学研究领域的一个重要研究方向。目前,手写美化的学习研究现状主要分为四个类别:数字墨水技术、虚拟毛笔模型技术、虚拟纸墨模型技术以及书法生成技术。

数字墨水强调以人为中心,它充分利用了笔画书写的自然性和墨水丰富的表达能力。这与传统的“手写识别”技术的以机器为中心的理念有着本质的区别;虚拟毛笔模型技术采集了用户书写时轨迹点的位置信息和压力参数,根据压力的大小确定笔画的粗细,然后在这些轨迹点之间通过插值来生成书法笔画;虚拟纸墨模型技术通过构建纸墨模型来更为逼真的模拟毛笔书法效果;书法生成技术指的是通过对用户书写轨迹的分析,然后对轨迹按照一定风格进行变换,从而生成具有某种书法效果的字体。

1.2 国内外研究现状

手写美化的学习研究现状主要分为四个类别:数字墨水技术、虚拟毛笔模型技术、虚拟纸墨模型技术以及书法生成技术。

1)数字墨水技术。在 2002 年,微软亚洲研究院的王坚博士提出了数字墨水的概念。数字墨水技术包含了数字墨水的压缩、显示、墨水的标志、墨水注解技术、墨水的智能操作、墨水存储以及搜索等很多相关的技术。数字墨水是一种新的人机界面技术。数字墨水强调以人为中心,它充分利用了笔画书写的自然性和墨水丰富的表达能力。这与传统的“手写识别”技术的以机器为中心的理念有着本质的区别。

2)虚拟毛笔模型技术。模拟毛笔模型最早是由 Strassmann于 1986 年提出,他提出的这个模型主要由四个主要部分组成,分别为笔刷、笔画、蘸墨和纸张。他采集了用户书写时轨迹点的位置信息和压力参数,根据压力的大小确定笔画的粗细,然后在这些轨迹点之间通过插值来生成书法笔画。但是该方法要求用户在运笔过程中,笔毫与行笔的切线方向始终保持 90 度的夹角,然后对笔毫在纸面书写过程的墨量损耗进行仿真,这样整个模拟仿真过程较为复杂,计算量也非常大,很难应用在实际之中。

3)虚拟纸墨模型技术。

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