專利名稱：電子毛筆書寫筆形角度控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機圖形處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電子毛筆書寫筆形角度控制方法。
背景技術(shù)：
中國毛筆書法是一門古老而深邃的藝術(shù)，是中華民族藝術(shù)寶庫中一顆璀璨奪目的明珠，它伴隨著中華文明的發(fā)展而發(fā)展。在計算機高速發(fā)展的今天，人們希望能使書法與時俱進，與現(xiàn)代科技相融合，如何在計算機上逼真的模擬出毛筆的書寫效果是很多專家學(xué)者研究的方向。在眾多的相關(guān)研究工作中，模擬毛筆書寫筆跡主要的方法是采用硬件來獲取輸入數(shù)據(jù)，通過軟件算法來對這些數(shù)據(jù)進行修正處理，以實現(xiàn)毛筆書寫的效果，達到模擬真實毛筆動作的目的，如采用光導(dǎo)纖維來模擬倒立的毛筆筆頭，通過在毛筆上添加傳感器來捕捉捕獲位置、壓力等數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成毛筆的各個參數(shù)，然后通過一系列的軟件修正算法，來修正筆跡形狀，模擬筆跡的書寫效果。這些實現(xiàn)方法中，需要專用于毛筆筆跡的書寫的硬件設(shè)備，設(shè)備成本高，同時，運筆過程中的“提按使轉(zhuǎn)”無法得以體現(xiàn)，毛筆書寫運行過程中若沒有提按的參與，書法線條將是直來直去，僵硬呆板，線條質(zhì)量就很差，甚至達不到書法藝術(shù)最起碼的要求。由于在電子毛筆書寫過程中，行筆方向并不是沿一條直線或是一定曲率的曲線， 可能出現(xiàn)筆畫轉(zhuǎn)折或彎折，若此時繪制筆形的角度沒有變化，那么在筆畫轉(zhuǎn)折或彎折處的筆跡將會和真實的毛筆筆畫相差甚遠，使得電子毛筆書寫的模擬程度不高，缺乏真實感。

發(fā)明內(nèi)容
(一 )要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何提高電子毛筆書寫的筆跡在筆畫轉(zhuǎn)折或彎折處的模擬程度和真實感。( 二 )技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電子毛筆書寫筆形角度控制方法，包括步驟Sl 當(dāng)繪制筆跡到筆畫的轉(zhuǎn)折或彎折處時，獲取觸摸設(shè)備獲得的或根據(jù)筆跡的行進角度計算得到的當(dāng)前筆形的筆形角度；S2 根據(jù)所述筆形角度繪制當(dāng)前筆形。其中，步驟Sl中，觸摸設(shè)備獲得當(dāng)前筆形的筆形角度的方式為觸摸設(shè)備的觸摸屏檢測觸摸筆在屏幕平面上投影線與屏幕X軸的夾角，以所述夾角為當(dāng)前筆形的筆形角度。其中，步驟Sl中，筆跡出現(xiàn)頓筆或回鋒的情況時，筆形角度即為所述行進角度，否則按如下公式計算得到當(dāng)前筆形的筆形角度Angle Angle = Angl eprev+Angl ediff X TrunRat i ο
TrunRatio =2
VEERxPprev其中，TrunRatio為角度調(diào)整的比例，VEER為預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)折或彎折處筆跡上的點數(shù)， Pprev為前一點的壓力值，Anglepra為前一點處筆形角度，Angkdiff為當(dāng)前點與前一點的筆跡的行進角度的角度差。其中，若筆跡上前一點與當(dāng)前點的壓力比值小于預(yù)設(shè)閾值，并且當(dāng)前點壓力大于預(yù)設(shè)壓力值，則認為發(fā)生頓筆，頓筆時筆形角度與筆跡的行進角度一致。其中，若筆跡上當(dāng)前點和前一點的角度差大于預(yù)設(shè)角度閾值，則認為發(fā)生回鋒，回鋒時筆形角度與筆跡的行進角度一致。其中，所述預(yù)設(shè)角度閾值為170°。其中，所述筆跡的行進角度為筆跡上當(dāng)前點與下一點的連線與X軸的夾角，所述筆跡為直線筆跡或曲線筆跡。其中，所述筆跡的行進角度為曲線筆跡上當(dāng)前點的切線與X軸的夾角。其中，所述步驟S2中繪制筆形的方式為根據(jù)預(yù)設(shè)的最大筆寬W和當(dāng)前觸摸設(shè)備感應(yīng)的壓力確定所述筆形沿筆桿方向的大圓半徑d2 = WXpressure根據(jù)如下公式確定筆尖方向的小圓半徑dl = d2 XkX pressure在兩個圓的同一側(cè)分別繪制一條與兩圓都相切的直線，以形成封閉的形狀，在兩圓的直徑和兩切線形成梯形，所述梯形的高度為h = HXpressure其中，H表示預(yù)設(shè)的最大筆形長度，k為形狀比例參數(shù)。其中，所述k取值為0 1的浮點數(shù)，所述pressure量化到0 1浮點數(shù)。(三)有益效果本發(fā)明通過在筆跡的轉(zhuǎn)折或轉(zhuǎn)折處時對筆形進行適當(dāng)?shù)慕嵌瓤刂疲瑥亩岣吡穗娮用P書寫的筆跡在筆畫轉(zhuǎn)折或彎折處的模擬程度和真實感。


圖1是本發(fā)明實施例的一種電子毛筆書寫筆形角度控制方法流程圖。圖2是圖1的方法中筆形示意圖；圖3是圖1方法中觸摸屏設(shè)備獲取筆形角度的示意圖；圖4是采用貝塞爾曲線進行筆跡插值示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。如圖1所示，本發(fā)明實施例的電子毛筆書寫筆形角度控制方法包括步驟S101，當(dāng)繪制筆跡到筆畫的轉(zhuǎn)折或彎折處時，獲取觸摸設(shè)備獲得的或根據(jù)筆跡的行進角度計算得到的當(dāng)前筆形的筆形角度。本實施例中的筆形如圖2所示，繪制方法如下根據(jù)預(yù)設(shè)的最大筆寬W和當(dāng)前觸摸設(shè)備感應(yīng)的壓力確定所述筆形沿筆桿方向的大圓半徑d2 = WXpressure根據(jù)如下公式確定筆尖方向的小圓半徑dl = d2 XkX pressure在兩個圓的同一側(cè)分別繪制一條與兩圓都相切的直線，以形成封閉的形狀，在兩圓的直徑和兩切線形成梯形，所述梯形的高度為h = HXpressure其中，H表示預(yù)設(shè)的最大筆行長度，k為形狀比例參數(shù)，取值為0 1的浮點數(shù)， pressure量化到0 1浮點數(shù)。本發(fā)明中的筆形并不限于上述繪制方法和筆形形狀，只要筆形為非圓形筆形即可。本實施例中的筆形角度，是指筆桿在觸摸屏平面上的投影的二維角度，對應(yīng)于圖2中筆形的大頭朝向的角度。傳統(tǒng)的書法技法要求筆桿的方向要朝向運筆的方向，也就是順峰行筆，但實際情況很多時候并不是這種情況，或者說不太可能嚴格按照這種要求去做，比如在寫橫筆時，往往是先向下頓筆，然后向右側(cè)峰行筆，在逐漸轉(zhuǎn)向順峰行筆，如果再頓筆后突然將筆桿變?yōu)闄M向，書寫效果不好，而且也不易做到，因此，很多情況下毛筆的筆桿方向與運筆方向是不同的，因此需要對筆形角度進行控制。如果觸摸設(shè)備的觸摸屏支持觸摸筆的傾斜角度檢測，則筆形角度的計算可以根據(jù)傾斜角計算，從毛筆的物理形狀上可以看出，筆尖總是朝向筆桿的反方向的，因此，只要知道觸摸筆在屏幕平面上投影就能計算出筆形角度，如圖3所示，角R為設(shè)備提供的觸摸筆在 XY平面上投影與X軸的夾角，也就是當(dāng)前點處的筆形角度，即當(dāng)前筆形角度。通常情況下筆桿的傾斜率與筆形角度相等，但也不是絕對的，考慮以下情況，當(dāng)毛筆進行調(diào)峰或者逆峰行筆時，則筆桿的傾斜率與筆形角度不同，甚至相反，因此，還要與行筆方向一起綜合考慮來確定筆形方向。當(dāng)行筆方向與筆桿傾斜角度差值小于等于90°時， 筆形角度等于筆桿在書寫平面上的投影線與X軸的夾角，當(dāng)行筆方向與傾斜角度差值大于 90°時，筆形角度與筆桿的傾斜角度相反。對于不支持觸摸筆傾斜率檢測的設(shè)備來說，筆形角度的計算只能通過筆跡的行進角度來推算。筆跡的行進角度為筆跡上當(dāng)前點與下一點的連線與X軸的夾角，該筆跡為直線筆跡或曲線筆跡。若為曲線筆跡時，優(yōu)選地，行進角度為曲線筆跡上當(dāng)前點的切線與X軸的夾角。下面簡單介紹一下筆跡曲線的插值方法。多數(shù)情況下，筆形角度與行進角度相等。因此以行進角度作為筆形角度。順峰行筆是筆法的基本要求，因此順鋒時行進角度即為筆形角度。在筆跡出現(xiàn)轉(zhuǎn)折或彎折時，若是頓筆或回鋒情況發(fā)生則筆形角度就為行進角度。判斷當(dāng)前點是否為頓筆，若筆跡上前一點(本文中“前一點”或“當(dāng)前點”之類的術(shù)語指的是生成筆跡時筆跡上的觸摸點或插值點)與當(dāng)前點的壓力比值小于預(yù)設(shè)閾值，如 0. 7，并且當(dāng)前點壓力大于預(yù)設(shè)壓力值，如0. 65，則認為發(fā)生頓筆，頓筆時筆形角度與筆跡的行進角度一致。判斷當(dāng)前點是否為回峰，若筆跡上當(dāng)前點和前一點的角度差大于預(yù)設(shè)角度閾值 (如170° )，則認為發(fā)生回鋒，回鋒時筆形角度與筆跡的行進角度一致。否則可以按如下過程計算筆形角度Angle:Angl θ = Angleprev+Anglediff X TrunRatio
隣b」
權(quán)利要求
1.一種電子毛筆書寫筆形角度控制方法，其特征在于，包括步驟51當(dāng)繪制筆跡到筆畫的轉(zhuǎn)折或彎折處時，獲取觸摸設(shè)備獲得的或根據(jù)筆跡的行進角度計算得到的當(dāng)前筆形的筆形角度；52根據(jù)所述筆形角度繪制當(dāng)前筆形。
2.如權(quán)利要求1所述的電子毛筆書寫筆形角度控制方法，其特征在于，步驟Sl中，觸摸設(shè)備獲得當(dāng)前筆形的筆形角度的方式為觸摸設(shè)備的觸摸屏檢測觸摸筆在屏幕平面上投影線與屏幕X軸的夾角，以所述夾角為當(dāng)前筆形的筆形角度。
3.如權(quán)利要求1所述的電子毛筆書寫筆形角度控制方法，其特征在于，步驟Sl中，筆跡出現(xiàn)頓筆或回鋒的情況時，筆形角度即為所述行進角度，否則按如下公式計算得到當(dāng)前筆形的筆形角度Angle:Angle = Angleprev+Anglediff X TrunRatioTrunRatio =---^VEERxPprev2其中，TrimRatio為角度調(diào)整的比例，VEER為預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)折或彎折處筆跡上的點數(shù)，Pprev為前一點的壓力值，AnglelffevS前一點處筆形角度，Anglediff為當(dāng)前點與前一點的筆跡的行進角度的角度差。
4.如權(quán)利要求3所述的電子毛筆書寫筆形角度控制方法，其特征在于，若筆跡上前一點與當(dāng)前點的壓力比值小于預(yù)設(shè)閾值，并且當(dāng)前點壓力大于預(yù)設(shè)壓力值，則認為發(fā)生頓筆， 頓筆時筆形角度與筆跡的行進角度一致。
5.如權(quán)利要求3所述的電子毛筆書寫筆形角度控制方法，其特征在于，若筆跡上當(dāng)前點和前一點的角度差大于預(yù)設(shè)角度閾值，則認為發(fā)生回鋒，回鋒時筆形角度與筆跡的行進角度一致。
6.如權(quán)利要求5所述的電子毛筆書寫筆形角度控制方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)角度閾值為170°。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項所述的電子毛筆書寫筆形角度控制方法，其特征在于，所述筆跡的行進角度為筆跡上當(dāng)前點與下一點的連線與X軸的夾角，所述筆跡為直線筆跡或曲線筆跡。
8.如權(quán)利要求1 6中任一項所述的電子毛筆書寫筆形角度控制方法，其特征在于，所述筆跡的行進角度為曲線筆跡上當(dāng)前點的切線與X軸的夾角。
9.如權(quán)利要求1 6中任一項所述的電子毛筆書寫筆形角度控制方法，其特征在于，所述步驟S2中繪制筆形的方式為根據(jù)預(yù)設(shè)的最大筆寬W和當(dāng)前觸摸設(shè)備感應(yīng)的壓力確定所述筆形沿筆桿方向的大圓半徑d2 = WXpressure根據(jù)如下公式確定筆尖方向的小圓半徑dl = d2XkXpressure在兩個圓的同一側(cè)分別繪制一條與兩圓都相切的直線，以形成封閉的形狀，在兩圓的直徑和兩切線形成梯形，所述梯形的高度為h = HXpressure其中，H表示預(yù)設(shè)的最大筆形長度，k為形狀比例參數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的電子毛筆書寫筆形角度控制方法，其特征在于，所述k取值為 0 1的浮點數(shù)，所述pressure量化到0 1浮點數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子毛筆書寫筆形角度控制方法，涉及計算機圖形處理技術(shù)領(lǐng)域，包括步驟S1當(dāng)繪制筆跡到筆畫的轉(zhuǎn)折或彎折處時，獲取觸摸設(shè)備獲得的或根據(jù)筆跡的行進角度計算得到的當(dāng)前筆形的筆形角度；S2根據(jù)所述筆形角度繪制當(dāng)前筆形。本發(fā)明提高了電子毛筆書寫的筆跡在筆畫轉(zhuǎn)折或彎折處的模擬程度和真實感。
文檔編號G06T11/80GK102521857SQ201110384418
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者劉炎, 譚韓成, 趙志強 申請人:北京盛世宣合信息科技有限公司