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[拼音]：jisuanji huihua

[英文]：computer painting

計算機圖形學的一個分支。它是利用計算機圖形、影象生成技術和軟體技術讓計算機產生單色或多色的各種繪畫書法。採用人工智慧技術，可使計算機繪畫與人的藝術創作相結合而產生特殊的藝術效果，形成獨特的藝術風格。

發展簡況

1963年，開始利用計算機進行繪畫的嘗試。1965年，美國和聯邦德國分別在紐約和斯圖加特舉行計算機繪畫展覽，當時的研究目的雖然只是想通過這些研究來解釋一些視覺現象，如聲音的形象、美學的數學理論等,但這些研究成果給人以啟示,併為計算機繪畫藝術的產生做出了開創性的工作。1968年和1976年分別在倫敦和紐約舉行了兩次大規模的計算機繪畫展覽。從此，才向藝術領域邁出了可喜的一步，形成了計算機繪畫藝術的獨立分支。在計算機繪畫藝術產生的初期，由於當時硬體裝置及軟體技術的水平不高，繪畫作品主要由網線構成，資料量大,計算複雜,從事研究的主要是科學家。隨著裝置效能的不斷提高，大規模積體電路的產生及軟體的不斷豐富完善，計算機繪畫已從初期的只能生成簡單網線圖形，發展到能產生出構圖奇特、造形別緻、色彩繽紛，具有很強藝術性的二維及三維作品。進而又發展到科學家與繪畫藝術家並肩合作，融科學與藝術為一體，使計算機藝術得以更快地發展。

80年代以來，將人工智慧與計算機繪畫相結合，使計算機繪畫有了新的發展方向，產生了一些新的計算機繪畫系統，可以對一個特定的客體範圍產生無數形態和構圖各異的作品。

中國從事計算機繪畫的研究工作開始於1982年。起步雖晚，但已取得了可喜的成果。

基本原理與方法

計算機繪畫是靠計算機的硬體裝置、有繪圖功能的軟體系統以及人機間的資訊互動來完成的，因此，計算機繪畫作品的藝術效果及所設計的繪畫系統的功能，與所使用計算機的硬體裝置和所提供的軟體系統的功能有直接的關係。常用的硬體系統由主機(CPU)、顯示處理裝置(DPU)、輸入輸出裝置組成。

一幅藝術作品中，包含著各種各樣的表達作者意圖的圖形及物體的形象，計算機繪畫首先要把它們用數學方法描述出來。主要方法有模型法和函式引數法。

模型法

建立客體的資料模型有很多方法，其中多邊形法應用較多。

一個平面圖形可以劃分成許多多邊形，多邊形愈多，愈逼近於客體形狀；一個三維圖形的表面可以近似劃分成許多平面多邊形，劃分的多邊形愈細，愈逼近真實的客體形象。因此，對一個形狀複雜的圖形描述可以化為對劃分出來的多邊形及其關係的描述。

在建立資料模型中，常常引入分層結構，即把較複雜的客體分劃成若干簡單的幾何體，先對簡單的立體模型連線成較複雜的；在此基礎上連線成更復雜的，直至連成滿足要求的客體。

模型法的特點是對客體作確定性描述。根據這一特點，可用來產生具有很高真實性的繪畫作品。

函式引數法

此法將建立客體的函式模型轉化成建立每個畫元的函式模型，因此函式引數法也就是建立畫元的帶引數的函式模型，利用組合規則對畫元進行組合以產生具有藝術性的繪畫作品。

對一畫元進行函式模型化，就是找出描述其特殊性的數學方法，儘量選擇節、存貯空間和執行時間的演算法，然後編成函式形式的程式。引數值不同，顯示出畫元形狀也有差別。例如，對樹葉的函式模型來說，其函式程式包括葉長、葉寬、葉的位置等引數，程式根據這些引數畫出要求的樹葉來。有時在函式模型中加入隨機函式，使得同樣一組資料可以產生出形狀相異的樹葉。從畫元至作品的組合分兩步,第一步是從畫元至客體的組合,主要依據結構合理原則。程式要有判斷組合合理性的功能，第二步是從客體至作品的組合，主要依據構圖諧調原則，並考慮整幅作品的藝術性。在這個步驟中，還可以加進入機互動通訊方式。組合的關鍵是把藝術領域的知識抽象出來，形成規則。

為了使計算機能產生出風格和流派不同的作品，研製出流派因子法。它把藝術領域中的流派、風格等知識數學化,規則化。流派因子法宜於使用人工智慧技術,使計算機不只是做為繪畫的機械性工具，而且還具有一定程度的“創作”能力。

計算機繪畫不僅能產生有特藝術風味的繪畫作品，還在一些實用領域得到應用。如在電視廣告、電影動畫、飛行模擬器、建築、紡織器、美術裝璜、圖案設計等方面都有應用。隨著科學技術的飛速發展，計算機繪畫將在更廣泛的領域中得到應用，並將作為一種藝術形式放出異彩。

參考書目

William M.Newman，Robert F.Sproull: Principles ofInteractiveComputerGraphics,McGraw-Hill,1979.

J.D.Foley，A.VanDam： Fundamentals of InteractiveComputerGraphics,Addison－Wesley,1982.