Interactive non-photorealistic rendering

Due to increasing demands of artistic style with Interactive Rate, we propose this review paper as a starting point for any person interested in researching of interactive non-photorealistic rendering. As a simple yet effective means of visual communication, interactive non-photorealistic rendering generates images that are closer to human-drawn than are created by traditional computer graphics techniques with more expressing meaningful visual information. This paper presents taxonomy of interactive non-photorealistic rendering techniques which developed over the past two decades, structured according to the design characteristics and behavior of each technique. Also, it covers the most important algorithms in interactive stylized shade and line drawing, and separately discussing their advantages and disadvantages. The review then concludes with a discussion of the main issues and technical challenges for Interactive Non-Photorealistic Rendering techniques. In addition, this paper discusses the effect of modified phong shading model in order to create toon shading appearance

Entwicklung eines semi-automatischen Workflows zur Ableitung ikonographischer Kartenzeichen

Die Verwendung von ikonographischen, bildhaften Kartenzeichen ist sehr beliebt bei der Darstellung von Sehenswürdigkeiten in touristischen Karten sowie bei Kartendarstellungen für Kinder und Jugendliche. Der Begriff des Non-Photorealistic Rendering (NPR) beschreibt einen zentralen Bereich in der Computergrafik, der sich mit der Erzeugung von Bildern auseinandersetzt, die scheinbar handgemacht sind und bewusst nicht dem physikalisch korrekten Abbild eines Modells entsprechen. Ein weiteres Trendthema zur Nachahmung eines bestimmten Stils eines Kunstwerks stellt der Neural Style Transfer (NST) dar. Hierbei werden künstlerische Bilder durch Trennung und Rekombination von Bildinhalt und Stil erzeugt. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit ist ein semi-automatischer Workflow zur Erzeugung ikonographischer Gebäudedarstellungen für die Nutzung in zoombaren Webkarten entwickelt und in drei künstlerischen Stilvarianten unter Nutzung von Bildverarbeitungswerkzeugen in dem rasterbasierten Open Source Bildbearbeitungsprogramm GIMP, speziell mit der Filtersammlung G'MIC technisch umgesetzt worden. Außerdem zeigt die Masterarbeit das Potential der Ableitung von ikonographischen Signaturen durch den Style-Transfer mittels neuronaler Netze.:Selbstständigkeitserklärung III Inhaltsverzeichnis 5 Abbildungsverzeichnis 7 Tabellenverzeichnis 8 Abkürzungsverzeichnis 9 1 Einleitung 10 1.1 Motivation 10 1.2 Gliederung der Arbeit 10 2 Literaturstudium 11 2.1 Computergrafik 11 2.2 Non-Photorealistic Rendering 11 2.3 Neural Style Transfer 14 2.3.1 Einleitung 14 2.3.2 Convolutional Neural Network 15 2.3.3 Beschreibung des Algorithmus 17 3 Methodik 19 3.1 Technische Komponenten 19 3.2 Kriterien der Bildauswahl 19 3.3 Workflow „Ölmalerei“ 21 3.4 Workflow „Tuschezeichnung 22 3.5 Workflow „Silhouette“ 22 4 Praktischer Teil 23 4.1 Konkrete Umsetzung 23 4.1.1 Workflow „Ölmalerei“ 24 4.1.2 Workflow „Tuschezeichnung“ 32 4.1.3 Workflow „Silhouette“ 32 4.2 Implementierung eines Automatisierungsprozesses 35 4.3 Anwendung: Karte Dresden 39 4.4 Neural Style Transfer 43 4.4.1 Online-Anwendungen 43 4.4.2 Offline-Implementierung 45 5 Diskussion 51 5.1 Resultate 51 5.1.1 Bildverarbeitung 51 5.1.2 Neural Style Transfer 51 5.2 Ausblick 52 6 Zusammenfassung 52 Literaturverzeichnis 53The use of iconographic, pictorial map symbols is very popular for the representation of places of interest in tourist maps as well as for map presentations for children and young people. The term Non-Photorealistic Rendering (NPR) describes a prominent field in computer graphics that deals with the generation of images that are apparently handmade and deliberately do not correspond to the physically correct image of a model. Neural Style Transfer (NST) is another trend topic for imitating a certain style of an artwork. Here, artistic images are created by separating and recombining image content and style. In the context of the present work, a semi-automatic workflow for the creation of iconographic building representations for use in zoomable web maps has been developed and technically implemented in three artistic style variants using image processing tools in the raster-based open source image processing program GIMP, especially with the filter collection G'MIC. In addition, the master thesis demonstrates the potential of deriving iconographic signatures through style transfer using neural networks.:Selbstständigkeitserklärung III Inhaltsverzeichnis 5 Abbildungsverzeichnis 7 Tabellenverzeichnis 8 Abkürzungsverzeichnis 9 1 Einleitung 10 1.1 Motivation 10 1.2 Gliederung der Arbeit 10 2 Literaturstudium 11 2.1 Computergrafik 11 2.2 Non-Photorealistic Rendering 11 2.3 Neural Style Transfer 14 2.3.1 Einleitung 14 2.3.2 Convolutional Neural Network 15 2.3.3 Beschreibung des Algorithmus 17 3 Methodik 19 3.1 Technische Komponenten 19 3.2 Kriterien der Bildauswahl 19 3.3 Workflow „Ölmalerei“ 21 3.4 Workflow „Tuschezeichnung 22 3.5 Workflow „Silhouette“ 22 4 Praktischer Teil 23 4.1 Konkrete Umsetzung 23 4.1.1 Workflow „Ölmalerei“ 24 4.1.2 Workflow „Tuschezeichnung“ 32 4.1.3 Workflow „Silhouette“ 32 4.2 Implementierung eines Automatisierungsprozesses 35 4.3 Anwendung: Karte Dresden 39 4.4 Neural Style Transfer 43 4.4.1 Online-Anwendungen 43 4.4.2 Offline-Implementierung 45 5 Diskussion 51 5.1 Resultate 51 5.1.1 Bildverarbeitung 51 5.1.2 Neural Style Transfer 51 5.2 Ausblick 52 6 Zusammenfassung 52 Literaturverzeichnis 5

Non-photorealistic rendering of portraits

We describe an image-based non-photorealistic rendering pipeline for creating portraits in two styles: The first is a somewhat “puppet” like rendering, that treats the face like a relatively uniform smooth surface, with the geometry being emphasised by shading. The second style is inspired by the artist Julian Opie, in which the human face is reduced to its essentials, i.e. homogeneous skin, thick black lines, and facial features such as eyes and the nose represented in a cartoon manner. Our method is able to automatically generate these stylisations without requiring the input images to be tightly cropped, direct frontal view, and moreover perform abstraction while maintaining the distinctiveness of the portraits (i.e. they should remain recognisable)

Designing Digital Art and Communication Tools Inspired by Traditional Craft

Ph.DDOCTOR OF PHILOSOPH