王妙一1, 2, 3, 4， 王 斌1, 3 , 4， 雍俊海1, 3, 4

（1. 清华大学软件学院，北京 100084；2. 清华大学计算机科学与技术系，北京 100084；3. 信息系统安全教育部重点实验室，北京 100084；4. 清华信息科学与技术国家实验室，北京 100084）

水彩作为一种艺术形式被广泛应用于美术、时尚、海报、建筑草图的绘制等领域，历史悠久，由于其出色的艺术表现力，受到人们的青睐。然而，使用水彩画风格制作的动画数量却非常少，主要原因是水彩画的绘制过程复杂，技法变化多，连续两幅画面差异较大，动画制作成本高昂，费时费力。

在非真实感渲染的研究领域里，如何平衡算法的效率与效果，模拟已有的或者创造新的艺术风格，是研究学者们努力的目标。

水彩画风格渲染的处理方式主要分为两类：一类是基于物理原理的模拟，另一类是基于经验主义的图像特征提取，以及再现（图像滤镜）。第1类方法的特点是绘制过程以笔划为单位，模拟真实的绘画过程，效果非常好，但缺点是非常耗时；第2类方法的特点是更加快速，适合交互，但绘制效果不如前者逼真。

从制作动画的角度考虑：使用第1类方法只能进行离线渲染；使用第2类方法速度较快，控制灵活，有希望达到实时渲染的速度，进而可以加入互动环节，将其应用到游戏领域。

怎样能既拥有实时的渲染速度，又获得较好的渲染效果，是一个值得研究的问题。

1 相关工作

在非真实感渲染领域，对水彩模拟的相关研究已有十余年的历史，其中，Curtis等[1]最早提出的水彩风格渲染方法是第1类方法的代表。……