Painterly rendering techniques: A state-of-the-art review of current approaches

In this publication we will look at the different methods presented over the past few decades which attempt to recreate digital paintings. While previous surveys concentrate on the broader subject of non-photorealistic rendering, the focus of this paper is firmly placed on painterly rendering techniques. We compare different methods used to produce different output painting styles such as abstract, colour pencil, watercolour, oriental, oil and pastel. Whereas some methods demand a high level of interaction using a skilled artist, others require simple parameters provided by a user with little or no artistic experience. Many methods attempt to provide more automation with the use of varying forms of reference data. This reference data can range from still photographs, video, 3D polygonal meshes or even 3D point clouds. The techniques presented here endeavour to provide tools and styles that are not traditionally available to an artist. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd

Colour importance driven half-toning

Importance driven half-toning (IDH) presents a method for reduced resource rendering of gray scale images. This approach uses an image pyramid to distribute drawing primitives to different areas of the image based on an importance function. The original paper showed how a wide variety of effects can be achieved using a combination of importance functions and drawing primitives. In this paper we show that by storing multiple pyramid representations of the image we can use different geometric primitives in different areas of the image. The application of IDH to colour is then explored. We show that each of the red, green, and blue bands of the image can be used as bases for IDH. We show some images that are obtained in this manner. Finally we introduce a drawing mode based on a teaching drawing style (Esgrafiado with black ink) where a black layer is scratched off a coloured background. The resulting system provides the artist with a large number of parameters with which to render stylized images. We conclude the paper with some examples of our technique being applied to standard images.Eje: ImágenesRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Rendering NPR: Aplicación de distintos estilos de trazos a siluetas de modelos 3D

Gran parte de la investigación en computación gráfica ha reconocido la potencia y utilidad del no fotorealismo. El rendering NPR básico es usado desde los sistemas CAD hasta en animaciones proveyendo de esta manera una herramienta alternativa para modelos 3D. Este trabajo presenta un generador de imágenes no fotorealístico (render NPR) de modelos 3D el cual reproduce la silueta de los objetos en la escena con diversos estilos de trazos (strokes) de lápiz en una forma relativamente rápida. Se analizan métodos de generación de trazos.Eje: Programación de imágenesRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Rendering NPR: Aplicación de distintos estilos de trazos a siluetas de modelos 3D

Gran parte de la investigación en computación gráfica ha reconocido la potencia y utilidad del no fotorealismo. El rendering NPR básico es usado desde los sistemas CAD hasta en animaciones proveyendo de esta manera una herramienta alternativa para modelos 3D. Este trabajo presenta un generador de imágenes no fotorealístico (render NPR) de modelos 3D el cual reproduce la silueta de los objetos en la escena con diversos estilos de trazos (strokes) de lápiz en una forma relativamente rápida. Se analizan métodos de generación de trazos.Eje: Programación de imágenesRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Recursos alternativos de expresión

La mayoría de las imágenes no representan solamente propiedades visuales de una escena; no son siempre una simple proyección unidireccional de una escena 3D a una descripción bidimensional. Una imagen puede tener como propósito el transmitir un mensaje: educativo, estético, emocional, etc. Como resultado, el destino final de una imagen establece restricciones en la generación de la misma, en términos de claridad, representación de sus cualidades, su plasmado en 2D, etc. El arte y oficio de crear una gráfica procura optimizar el resultado final acorde con un fin, bajo ciertas restricciones establecidas por el medio, el contexto social, el estilo artístico, etc.. Se podría redefinir el proceso de generación de una imagen como un problema de optimización que tiene como objetivo producir la mejor representación gráfica para un propósito en particular. A su vez, todo proceso de optimización involucra una retroalimentación de información. Es de importancia, entonces, el estudio e incorporación al proceso de generación de una imagen del uso de diferentes métodos, técnicas, medios, o combinaciones de ellos, que favorezcan el proceso de optimización. Y en consecuencia, la especificación de un marco contextual asociado al nuevo proceso.1Eje: Visualización y Computación gráficaRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Recursos alternativos de expresión

La mayoría de las imágenes no representan solamente propiedades visuales de una escena; no son siempre una simple proyección unidireccional de una escena 3D a una descripción bidimensional. Una imagen puede tener como propósito el transmitir un mensaje: educativo, estético, emocional, etc. Como resultado, el destino final de una imagen establece restricciones en la generación de la misma, en términos de claridad, representación de sus cualidades, su plasmado en 2D, etc. El arte y oficio de crear una gráfica procura optimizar el resultado final acorde con un fin, bajo ciertas restricciones establecidas por el medio, el contexto social, el estilo artístico, etc.. Se podría redefinir el proceso de generación de una imagen como un problema de optimización que tiene como objetivo producir la mejor representación gráfica para un propósito en particular. A su vez, todo proceso de optimización involucra una retroalimentación de información. Es de importancia, entonces, el estudio e incorporación al proceso de generación de una imagen del uso de diferentes métodos, técnicas, medios, o combinaciones de ellos, que favorezcan el proceso de optimización. Y en consecuencia, la especificación de un marco contextual asociado al nuevo proceso.1Eje: Visualización y Computación gráficaRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Colour importance driven half-toning

Importance driven half-toning (IDH) presents a method for reduced resource rendering of gray scale images. This approach uses an image pyramid to distribute drawing primitives to different areas of the image based on an importance function. The original paper showed how a wide variety of effects can be achieved using a combination of importance functions and drawing primitives. In this paper we show that by storing multiple pyramid representations of the image we can use different geometric primitives in different areas of the image. The application of IDH to colour is then explored. We show that each of the red, green, and blue bands of the image can be used as bases for IDH. We show some images that are obtained in this manner. Finally we introduce a drawing mode based on a teaching drawing style (Esgrafiado with black ink) where a black layer is scratched off a coloured background. The resulting system provides the artist with a large number of parameters with which to render stylized images. We conclude the paper with some examples of our technique being applied to standard images.Eje: ImágenesRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Interactive crayon rendering for animation

This thesis describes the design and implementation of an interactive, nonphotorealistic rendering system for three-dimensional computer animation. The system provides a two-dimensional interface for coloring successive frames of animation using a virtual crayon that emulates the appearance of hand-drawn wax crayons on textured paper. The crayon strokes automatically track and move with threedimensional objects in the animation to preserve temporal coherency of strokes from one frame to the next. The system is intended to be used as an interactive renderer in conjunction with third-party three-dimensional modeling and animation tools

Beyond factual to formulated silhouettes

When sketching terrain, a view-dependent framework of silhouette-related cues is required. This framework is prominent in manual sketches and is especially important in small-scale depictions viewed obliquely from above. Occluding contours, namely the lines delineating depth discontinuities in the projected surface, are insufficient for forming this framework. The role which the occluding contour, or Factual Silhouette, plays in structuring the sketch becomes increasingly minimal as more of the terrain becomes visible, as the viewpoint is raised.The aim of this research is to extend the set of occluding contours to encompass situations that are perceived as causing an occlusion and would therefore be sketched in a similar manner. These locations, termed Formulated Silhouettes supplement the set of occluding contours and provide a successful structuring framework. The proposed method processes visible areas of terrain, which are turning away from view, to extract a classified, vector-based description for a given view of a Digital Elevation Model. Background approaches to silhouette rendering are reviewed and the specific contributions of this thesis are discussed.The method is tested using case studies composed of terrain of varying scale and character and two application studies demonstrate how silhouettes can be used to enhance existing terrain visualization techniques, both abstract and realistic. In addition, consultation with cartographic designers provides external verification of the research. The thesis concludes by noting how silhouette contours relate to perceived entities rather than actual occlusions