GPU加速的视频抽象化和卡通化

批准号:
60970159
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
30.0 万元
负责人:
金小刚
依托单位:
学科分类:
F0209.计算机图形学与虚拟现实
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
金小刚、茅晓阳、赵汉理、许佳奕、卢书芳、赵艳丹、范然、廖琦琦、刘登志、杨峰
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中文摘要
抽象化艺术和卡通化效果已被广泛应用于电影、电视、游戏、网络、广告、科普示图、博客、以及医学成像等诸多领域。中国拥有世界最大的动漫产业消费市场以及在线聊天群体,通过抽象化艺术方式传递可视信息,往往能够更加吸引人们的注意力,增进信息交流。本项目试图利用可编程图形硬件的高度并行性,把视频或现有的三维动画实时转换成具有抽象化艺术风格的非真实感效果,并进一步对运动进行卡通化滤波,实现视频的卡通化。这方面的研究不仅具有重要的理论意义,而且还具有广泛的应用价值。本项目旨在研究视频抽象化和卡通化中的若干关键技术,具体包括流线感抽象化、基于形状简化的抽象化、基于视觉感知的非均匀抽象化、运动卡通化、以及基于GPU的加速等。项目最终将实现一个完全自动的实时视频抽象化系统和一个非实时的视频卡通化原型系统,并应用于影视特效制作、在线视频聊天等。
英文摘要
经过三年的实施,我们围绕GPU加速的图像和视频抽象化展开研究,在理论和应用上均取得了重要进展,已经按预期完成了研究计划。项目组共发表学术论文16篇,其中在国际重要学术刊物《IEEE Computer Graphics and Applications》、《IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics》、《Computer Graphics Forum》、《Multimedia Tools and Applications》、《The Visual Computer》、《Computer Animation and Virtual Worlds》、《Graphical Models》、《Computer Aided Design》、《Advanced Science Letters》上发表论文15篇,在《计算机辅助设计与图形学学报》上发表论文1篇。其中SCI收录15篇,EI收录15篇。获得3项授权国家发明专利,培养博士生1名。取得的主要成果有:(1). 提出了一种基于视觉注意力的实时的图像和视频抽象化方法。该方法的每一个步骤都可以在家用电脑的GPU中并行处理,有效地解决了现有的实时视频抽象化方法存在的均匀抽象化的问题。(2). 提出了一种基于GPU的图像和视频的方向抽象化方法。该方法从图像中抽取出重要的结构信息并构造一个连贯的特征流场,然后沿着特征流场方向做一个各项异性的高斯卷积,解决了边缘风格化问题。(3). 提出了一种基于GPU和数学函数的marbling抽象化图案实时生成方法。该方法将marbling工艺中常用的滴管、刷子、尖笔、梳子等操作抽象成对应的数学公式,并且支持输出矢量的marbling的图案。(4). 提出了一种基于GPU的图像写意Marbling抽象化方法。该方法首先从输入图像中构造出一个光滑连贯的特征流场,然后利用该特征流场作为Navier-Stokes流体方程的力场,从而驱动图像发生变形。(5). 提出了一种伪形态滤波的实时绘画抽象化方法,能够同时将形状内部平坦区域以及形状边界进行风格化并呈现出类似笔触边界的效果,具有简单、并行、易于实现、高效、全自动等优点。(6). 提出了一种GPU加速的照片图像的实时水墨化抽象化方法,比目前其它基于图像的水墨画算法快大约200~1000倍。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1007/s11042-011-0890-2
发表时间:2013-04
期刊:Multimedia Tools and Applications
影响因子:3.6
作者:Hanli Zhao;Xiaogang Jin;Xiaoyang Mao
通讯作者:Xiaoyang Mao
Detailed Urban Traffic Animation for Complex Road Networks
复杂道路网络的详细城市交通动画
DOI:--
发表时间:--
期刊:Graphical Models
影响因子:1.7
作者:申晶晶;金小刚
通讯作者:金小刚
Digital Camouflage Images Using Two-scale Decomposition
使用二尺度分解的数码迷彩图像
DOI:10.1111/j.1467-8659.2012.03213.x
发表时间:2012-09-01
期刊:COMPUTER GRAPHICS FORUM
影响因子:2.5
作者:Du, Hui;Jin, Xiaogang;Mao, Xiaoyang
通讯作者:Mao, Xiaoyang
DOI:10.1109/mcg.2011.51
发表时间:2012-11
期刊:IEEE Computer Graphics and Applications
影响因子:1.8
作者:Shufang Lu;Aubrey G. Jaffer;Xiaogang Jin;Hanli Zhao;Xiaoyang Mao
通讯作者:Shufang Lu;Aubrey G. Jaffer;Xiaogang Jin;Hanli Zhao;Xiaoyang Mao
DOI:--
发表时间:--
期刊:计算机辅助设计与图形学学报
影响因子:--
作者:刘登志;卢书芳;万贤美;金小刚
通讯作者:金小刚
三维人脸美化关键技术及应用
- 批准号:61972344
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:金小刚
- 依托单位:
GPU加速和风格感知的艺术图像和谐克隆
- 批准号:61472351
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:金小刚
- 依托单位:
融合数据与机制的跨尺度复杂网络建模与分析
- 批准号:61379074
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:73.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:金小刚
- 依托单位:
大规模汽车群组动画的关键技术研究
- 批准号:61272298
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:金小刚
- 依托单位:
基于数据驱动的接触网络上的传染病传播模型研究
- 批准号:61070069
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:12.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:金小刚
- 依托单位:
大规模群组动画中的运动控制和特效生成
- 批准号:60573153
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:金小刚
- 依托单位:
线性元胞自动机的复杂性刻划
- 批准号:60103015
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:17.0万元
- 批准年份:2001
- 负责人:金小刚
- 依托单位:
卷积曲面在计算机动画中的应用研究
- 批准号:69973040
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:13.0万元
- 批准年份:1999
- 负责人:金小刚
- 依托单位:
基于几何和拟动力学约束的变形研究
- 批准号:69603005
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:8.0万元
- 批准年份:1996
- 负责人:金小刚
- 依托单位:
国内基金
海外基金
