趙 伸

(西安翻譯學院 藝術與設計學院,西安 710105)

0 引 言

隨著影視動畫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對影視動畫場景色彩搭配提出了更高的要求,需要構建優(yōu)化的影視動畫場景色彩搭配模型,結合視景仿真和視覺優(yōu)化成像的方法,進行影視動畫場景色彩搭配的輸出可靠性控制；使用圖像處理和三維視景仿真技術,進行影視動畫場景色彩搭配系統(tǒng)的優(yōu)化設計。利用視覺成像和三維認知表達,建立影視動畫場景色彩搭配的空間圖像特征匹配模型；通過圖形特征檢測和特征分解的方法,進行影視動畫場景色彩搭配和自適應視覺分析。研究影視動畫場景色彩搭配系統(tǒng)的優(yōu)化設計方法在優(yōu)化影視動畫設計方面具有重要意義[1]。

對影視動畫場景色彩搭配系統(tǒng)的設計方法主要有基于模糊視覺分析的影視動畫場景色彩搭配方法[2]、基于RGB顏色特征分解的影視動畫場景色彩搭配方法[3]、基于視景仿真技術的影視動畫場景色彩搭配設計方法等。通過構建優(yōu)化的影視動畫場景色彩搭配視覺仿真模型,使用優(yōu)化的圖像處理技術,進行影視動畫場景色彩搭配設計。但傳統(tǒng)方法進行影視動畫場景色彩搭配系統(tǒng)設計的輸出視覺表達能力不好,信息融合度不高。

針對上述問題,筆者提出基于特征點提取算法的影視動畫場景色彩搭配系統(tǒng)設計方法。首先構建影視動畫場景色彩搭配的視覺認知模型。然后使用特征點提取算法提取影視動畫場景色彩搭配圖形的三維分布特征量,建立影視動畫場景色彩搭配視覺元素RGB特征分解模型,利用視覺信息參數(shù)融合和三維視覺重建的方法,進行影視動畫場景色彩搭配系統(tǒng)的軟件開發(fā)設計。最后進行仿真測試分析,展示了筆者方法在提高影視動畫場景色彩搭配的視覺效果方面的優(yōu)越性能。

1 色彩搭配視覺圖像分析

1.1 影視動畫場景色彩搭配視覺圖形采樣

圖1 影視動畫場景色彩搭配的視覺信息采樣模型Fig.1 Visual information sampling model for color matching of film and television animation scenes

為實現(xiàn)基于特征點提取算法的影視動畫場景色彩搭配系統(tǒng)設計,首先需要構建影視動畫場景色彩搭配的視覺認知模型,通過視覺傳達和圖像特征分析,進行影視動畫場景色彩搭配[4],影視動畫場景色彩搭配的視覺信息采樣模型如圖1所示。

在圖1所示的閉合區(qū)域中,進行影視動畫場景色彩搭配的輸出均衡控制,每個子區(qū)域的邊緣分布參數(shù)ε,自相關統(tǒng)計特征量x,基于小波的特征描述,得到視覺認知下圖像的關聯(lián)特征分布函數(shù)φ=σ。得到的每個子區(qū)域內(nèi)的影視動畫視覺色彩搭配的關聯(lián)方程為

(1)

其中x、y分別為影視動畫視覺色彩搭配的圖形特征分布序列,選擇影視動畫視覺色彩搭配的狀態(tài)參數(shù)λ,令λ=σ/?,通過λ的位置確定影視動畫視覺色彩搭配的視覺效果,計算影視動畫視覺色彩搭配的類間比特率[5]。以中心頻率F為旋轉不變矩,得到影視動畫視覺色彩搭配融合參數(shù),進而提取影視動畫視覺色彩搭配的邊緣像素點分布序列

(2)

采用像素點y的窗函數(shù)匹配的方法,得到影視動畫視覺色彩搭配的動態(tài)調(diào)整公式為

(3)

其中θ為視覺參數(shù)。根據(jù)上述分析,在相鄰塊區(qū)域,進行影視動畫視覺色彩搭配和視覺信息分析[6]。

1.2 基于特征點提取算法的輔助視覺元素特征提取

在影視動畫場景區(qū)域分布的網(wǎng)格點中,提取影視動畫場景色彩搭配圖形的輔助視覺元素特征空間結構[7],結合影視動畫場景色彩搭配圖形的三維分布特征量,得到特征方程為

(4)

其中Wij為視覺輔助特征量,Gij(x,y)為以(xij,yij)為影視動畫場景區(qū)域分布的中心矩。

通過像素標記,進行影視動畫場景色彩搭配過程中的邊緣輪廓標記,得到影視動畫場景色彩搭配的輪廓線記為

(5)

通過鄰域特征匹配方法,得到重構的影視動畫場景像素點分布矩陣為

(6)

其中x軸、y軸與影視動畫場景色彩分布坐標軸x′、y′平行,a為動畫場景像素的參數(shù)橫坐標取值,在每個子區(qū)域計算影視動畫場景色彩特征分布的小波參數(shù)[8],得到小波特征分解模型為

(7)

其中

(8)

(9)

其中b為動畫場景像素的參數(shù)縱坐標取值,Q0為特征值函數(shù)值,λ(w)為狀態(tài)參數(shù)函數(shù)值。

依據(jù)每個區(qū)域的特征分解模型對影視動畫視覺色彩元素進行提取,為色彩搭配視覺的圖像分析提供數(shù)據(jù)基礎與模型支持。

2 影視動畫場景色彩搭配優(yōu)化

2.1 基于特征點提取算法的色彩搭配圖形的三維分布融合

基于特征點提取算法建立影視動畫場景色彩搭配視覺元素RGB特征分解模型,通過視覺信息參數(shù)融合和三維視覺重建的方法[9],得到影視動畫場景色彩搭配視覺融合RGB分解結果

(10)

其中hj(x)為影視動畫視覺色彩認知的局部分解值。

f(x)=(xf1,xf2,…,xfm)

(11)

其中x=(x1,x2,…,xn)∈X?Rn。

通過相鄰像素信息融合的方法進行影視動畫場景色彩搭配視覺元素主動傳達的低層視覺結構重構[10],影視動畫場景色彩搭配視覺元素RGB解值為

rβ(X)=Rβ(X-X1)

(12)

其中Rβ為視覺元素初始值。

由此得出構建影視動畫場景色彩搭配視覺元素的三維場特征分布集為

W(Xij)=π(xi-xj)2f(xij)

(13)

設定圖像F中{(x′,y′)|x′=1,2,…,m，y′=1,2,…,n},采用Harris矩陣進行影視動畫視覺色彩融合,得到影視動畫視覺色彩搭配的信息融合模型

H(x,σ)=Lxy(x,σ)+Lxx(x,σ)+Lyy(x,σ)

(14)

其中Lxx(x,σ)為影視動畫視覺色彩認知的邊緣量,Lxy(x,σ)與Lyy(x,σ)亦然。

建立影視動畫視覺色彩的輔助視覺元素提取模型,根據(jù)提取結果進行色彩搭配優(yōu)化[11]。

依據(jù)每個區(qū)域的面積進行影視動畫視覺色彩認知和虛擬現(xiàn)實重構,提高色彩搭配圖形的三維分布融合能力。

2.2 色彩搭配三維視覺重建

結合色彩搭配圖形的三維分布融合,得到影視動畫場景色彩搭配視覺重建參量為

(15)

其中k為重建基本值,g為重建融合指標,l=1,2,…,R并且k≠l。

建立影視動畫場景色彩搭配視覺元素三維重組模型,得到影視動畫場景色彩視覺傳達的模糊度為

(16)

圖2 系統(tǒng)實現(xiàn)流程Fig.2 System implementation process

其中ycm為融合度,ydm為模糊度。

根據(jù)上述分析,建立影視動畫場景色彩搭配的視覺認知模型,得到系統(tǒng)實現(xiàn)流程如圖2所示。

3 系統(tǒng)軟件開發(fā)實現(xiàn)及仿真

3.1 動畫場景信息融合優(yōu)化

采用Harris矩陣進行影視動畫視覺色彩融合,結合色彩搭配圖形的三維分布融合,得到影視動畫場景色彩搭配信息融合重建結果,對筆者方法和傳統(tǒng)方法進行融合度對比,對比結果如圖3所示。

分析圖3可知,筆者方法融合度遠高于其他傳統(tǒng)方法,有效提高了色彩搭配圖形的三維分布融合能力。

3.2 動畫場景色彩優(yōu)化輸出

在Visual C++中進行影視動畫場景色彩搭配視覺重構和信息感知,進行影視動畫場景色彩搭配系統(tǒng)圖像的優(yōu)化輸出,對筆者方法和傳統(tǒng)方法進行色彩搭配輸出對比,對比結果如圖4所示。分析圖4可知,筆者方法進行影視動畫場景色彩搭配視覺重構的輸出率曲線波動較小,輸出穩(wěn)定性較好。

圖3 色彩搭配信息融合度對比 圖4 影視動畫場景色彩搭配輸出 Fig.3 Comparison of color matching information fusion Fig.4 Color matching output of film and television animation scenes

3.3 動畫場景色彩搭配信噪比測試

測試色彩搭配的輸出信噪比,得到對比結果如表1所示。分析表1可知,筆者方法進行影視動畫場景色彩搭配的輸出信噪比較高。

表1 信噪比對比測試

4 結 語

通過視覺成像和三維認知表達,建立影視動畫場景色彩搭配的空間圖像特征匹配模型,筆者提出基于特征點提取算法的影視動畫場景色彩搭配系統(tǒng)設計方法,進行影視動畫場景色彩搭配的輸出均衡控制,在多維化的影視動畫場景色彩搭配視覺中,得到影視動畫場景色彩搭配圖形的分布特征,通過三維融合的方法進行影視動畫場景色彩搭配視覺元素主動傳達的低層視覺結構重構,實現(xiàn)影視動畫場景色彩搭配系統(tǒng)的優(yōu)化設計。結果分析可知,筆者方法進行影視動畫場景色彩搭配的視覺感知能力較好,信噪比較高。