• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.9 no.8
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• pp.1045-1053
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• 2006

We introduce a new method of painterly rendering. Instead of using the gradient direction of the source image to generate a brush stroke, we extract regions that can be drawn in one stroke using MHN filtering followed by identification of connected components, and make a brush stroke from each, based on an approximation to the medial axis. This method results in realistic-looking brush strokes of varying width that have an irregular directions where necessary.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.9 no.1
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• pp.11-18
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• 2003

본 논문에서는 회화적 렌더링에서 칼라변환을 이용한 브러쉬 스트로크의 생성에 관한 새로운 알고리즘을 제안한다. 본 논문의 브러쉬 스트로크 생성을 위한 전체적인 구성은 다음과 같다. 첫째, 두 장의 사진(한 장의 소스 이미지와 한 장의 참조 이미지)을 입력으로 하여 칼라 변환 이론을 적용하여 색상 테이블이 바뀐 새로운 이미지를 생성한다. 이 방법은 소스 이미지의 칼라 분포 형태를 창조 이미지의 칼라 분포 형태로 변환하기 위해, 선형 히스토그램 매칭이라 불리는, 간단한 통계학적 방법을 이용한다. 둘째, 가우시안 블러링과 소벨 필터를 이용하여 에지를 검출한다. 검출된 에지는 브러쉬 스트로크 렌더링 시 에지 부분에서 스트로크를 클리핑 함으로써 이미지의 윤곽선 보존을 위해 사용된다. 셋째, 브러쉬 스트로크의 방향을 결정하기 위한 방향맵을 생성한다. 방향맵은 입력 영상에 대한 영역 분할 및 병합을 토대로 만들어진다. 영역별 각 픽셀들에 대해 이미지 그래디언트에 기초한 일정한 방향을 부여함으로써 방향맵을 구성한다. 넷째, 구성된 방향맵을 참조하여 브러쉬 스트로크 생성의 기초가 되는 베지어 곡선(Bezier Curve)의 제어점(Control point)을 설정한다. 실제 회화작품에서 사용되는 브러쉬 스트로크는 일반적으로 곡선의 형태를 이루므로 곡선 표현이 가능한 베지어 곡선을 이용하여 브러쉬 스트로크를 표현하였다. 마지막으로, 생성된 브러쉬 스트로크를 에지부문에서 클리핑하고 배경색을 참조하여 블렌딩하거나 퐁 조명 모델을 이용하여 이미지에 적용하게 된다.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2003.11b
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• pp.626-629
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• 2003

본 논문은 회화적 렌더링에 있어서 브러쉬 스트로크의 방향을 결정하는 새로운 방법을 제안한다. 전류가 흐르는 도선 주위에는 자기장이 생성된다는 물리적 이론을 기초로 자기장 모델의 벡터를 생성한다 이 모델을 이용하여 원형(circular) 스트로크나 방사형(emissive)의 벡터 필드를 만들어 내고 스트로크에 적용함으로써 고흐와 같은 화가의 브러쉬 기법을 효과적으로 표현할 수 있다.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.8 no.2
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• pp.164-173
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• 2005

Painterly rendering may bring various results through the parameters that determine the characteristics of brush strokes such as, color, orientation, size, and shape. In this paper, we propose the most adaptive brush stroke generation for source images, using reference data. Our algorithm used Colors formed by actual palette colors from artists. To create the palette, we have referred mostly to colors used in Van Gogh's works and determined the color of brush strokes by transferring it to the most similar one, through comparing colors used in source images and the palette colors. Also, In order to emulate a brush stroke with dynamic properties like Van Gogh styles we have applied a brush stroke orientation that surrounds the edges by referring to the edge orientation of source images. The sizes were determined depending on the different sizes of the objects from wide to narrow brushes. Finally, we applied spline curve shapes to simulate curves and swirls like Van Gogh styles. The brush strokes created in such method, were applied separately according to its segmented images, and composed after rendering.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.07b
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• pp.556-558
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• 2005

본 연구에서 제안하는 3차원 인터렉티브 스케칭 시스템은 쉽고 간략한 인터페이스 환경으로 유연하고 정교한 물체 생성 및 변형이 가능한 3차원 개념설계 시스템이다. 제품의 설계 과정에서 무선 완드를 이용하여 3차원 공간에 일련의 프리핸드 스트로크로 곡면을 정의하고 생성된 곡면은 캘리그래픽 스트로크를 이용하여 실시간으로 변형할 수 있는 공간 곡면의 정의와 실시간 자유 변형 알고리즘을 포함한다. 공간 곡면 정의 알고리즘은 무선완드의 입력 방위에 따라 상이한 물체를 생성하고 변형하는 기술로서 물체 생성시 필요한 인터페이스의 양을 최소화 할 수 있다. 또한 절러 차례 캘리그라픽 스트로크 입력으로 수정과 변형이 실시간 통합적으로 이루어지는 자유변형 알고리즘은 기존의 공학적. 수치적 접근방식에서 탈피한 직관적이며 유연한 모델링 방식을 제안하여 전문가가 아니더라도 쉽게 공학적 모델을 생성. 변형 할 수 있다. 누구나 쉽게 본 시스템의 도움으로 직관적이며 공학적으로 건전한 제품을 설계할 수 있는 디자인 설계의 획기적인 변화를 마련할 것이다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.37 no.4
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• pp.239-245
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• 2010

Previous painterly rendering techniques normally use image gradients for stroke generation. Although image gradients are useful for expressing object shapes, it is difficult to express the flow or movements of objects of objects. In real painting, the use of brush strokes corresponding to the actual movement of objects allows viewers to recognize objects’ motion better and express the liveliness of the objects much more. In this paper, we propose a novel painterly stroke generation algorithm to express dynamic objects based on their motion information. We first extract motion information (magnitude, direction) of a scene from a set of image sequences from the same view. Then the motion directions are used for determining stroke orientations in the regions with significant motions. Where little motion is observed, image gradients are used for determining stroke orientations. Our algorithm is useful for realistically and dynamically representing moving objects.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.8 no.4
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• pp.554-568
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• 2005

We suggest the dynamic stroke generation algorithm that provides frame-to-frame coherence in 3D non-photorealistic animations. We use 3D particle system to eliminate the visual popping effect in the animated scene. Since we have located particles on the 3D object's surface, the coherence is maintained when the object or the camera is moving in the scene. Also, this algorithm maintains the coherence when camera is zooming in/out. However, the brush strokes on the surface also zoom in/out. This result(too large or too small brush strokes) can not represent hand-crafted brush strokes. To remove this problem, we suggest stroke generation algorithm that dynamically maintains the number of brush stroke and its size during camera zoom in/out.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.12 no.11
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• pp.1640-1651
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• 2009

In this paper we introduce a new approach to stroke based rendering using brush stroke profile. Our proposed method, based on image retrieval method, is a simple but flexible and scalable method to create various painting styles, for which scalable database constructed with the collection of real stroke data is used. Input image is reproduced with combinations of brush stoke in the database, when a search process to determinate appropriate brush stroke and a judgment process to decide whether to draw the retrieved brush stroke on the canvas or not are presented. In addition, this paper suggests a new brush stroke model and a depiction technique in order to utilize effective height information which allows natural texture depiction, or good visual effect, without carrying out physical simulation. Our method is able to create diverse variations of painting by controling various user parameters. It also provides scalable framework that can produce various painting styles with different artistic media by changing the stroke combinations of stroke database.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.10b
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• pp.694-696
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• 2003

본 논문은 회화적 렌더링(painterly rendering)을 위한 다양한 크기를 갖는 곡선 브러시 스트로크(brush stroke)의 생성에 관한 알고리즘과 그 구현 방법을 다루고 있다. 논문에서 제시하는 알고리즘은 한 장의 영상을 입력으로 하여. 화가가 손으로 그린 듯한 느낌을 주는 결과 영상을 만들어 낸다. 결과 영상은 브러시의 크기에 따라 몇 개의 계층(layer)으로 구성되며 각 계층들은 일련의 스플라인 커브(spline curve)로 모델링된 곡선 브러시 스트로크들로 이루어진다. 또한 결과 영상의 회화적 느낌을 강조하기 위하여 입력 영상의 색상을 변환하는 과정을 포함하고 있다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.12 no.1
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• pp.9-15
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• 2006

본 논문에서는 점묘화를 생성하기 위한 회화적 렌더링 기법을 제안한다. 신인상파(Neo-Impressionist) 화가 쇠라는 캔버스위의 독립 색채들은 망막위에서 재조직된다는 이론을 바탕으로 점묘화를 제안한다. 이는 색의 병치혼합과 보색대비를 이용해 빛의 가산혼합이 회화작품에 적용될 수 있도록 하기위해 브러시 스트로크로 작은 점을 이용한다. 이러한 점묘화를 표현하기위해서 쇠라의 작품과 동시대의 색이론 분석을 통해 색의 분할과 병치혼합의 이론적 배경을 알아보고 이를 통해 점묘 스트로크의 색상, 모양, 방향등을 결정할 수 있는 알고리즘을 소개한다. 먼저 신인상파의 팔레트 분석을 통해 칼라모델을 설계한다. 그리고 입력영상을 영상분할 기법을 이용해 공간적 구도를 잡고 각 분할 영역의 관계를 고려해 색상을 할당한다. 각 할당된 색은 보색과 함께 정의된다. 각 분할영역은 해당영역에서 표현될 수 있는 색상의 작은 점묘 브러시 스트로크로 렌더링이 된다. 이때 입력영상의 밝기정보를 유지할 수 있도록 점묘 스트로크는 색상이 결정된다. 점묘 스트로크의 방향은 입력영상의 에지방향을 따르도록 보간법을 이용해 계산한다.