Аппроксимация изображений в ограниченном классе графических примитивов
Боковая панель статьи
Основное содержимое статьи
Аннотация
Настоящая статья посвящена разработке и исследованию унифицированного подхода к аппроксимации растровых изображений наборами графических примитивов одного класса с использованием методов многомерной непрерывной оптимизации. Задача аппроксимации изображений поставлена, как задача поиска оптимального набора параметров примитивов, максимизирующего целевую функцию на основе одной из метрик, используемых для определения схожести двух заданных изображений. Практическая реализация на основе предложенного подхода представляет собой модульную программную систему на языке программирования Python с графическим и командным интерфейсами, функциями отрисовки, сохранения/загрузки результатов и генерации анимированных изображений. В ходе экспериментов исследовалась эффективность используемых алгоритмов и влияние их параметров и настроек системы на качество аппроксимации.
Скачивания
Информация о статье
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Библиографические ссылки
Di Blasi, G., Gallo, G. Artificial mosaics // The Visual Computer. – 2005. – Т. 21. – С. 373-383. – DOI: 10.1007/s00371-005-0292-4.
Atkinson K., Roberts J. Graphics and Visualization within Cross-Stitch // Eurographics UK, Conference Proceedings: 1999. – Eurographics, 1999. – С. 129-141.
Posselt E. A. The Jacquard machine analyzed and explained: with an appendix on the preparation of Jacquard cards. –Philadelphia: Pennsylvania museum and school of industrial art, 1887.
Mirseyedi S. Side by Side: The Halftone’s Visual Culture of Pragmatism // History of Photography. – 2017. – Т. 41, № 3. – С. 286-310. – DOI: 10.1080/03087298.2017.1353208.
Власов В. Г. Пуантилизм // Новый энциклопедический словарь изобразительного искусства : [в 10 т.]. — СПб.: Азбука-Классика, 2007. – Т. VII. – С. 876.
Chung M., Kwon T. Fast Text Placement Scheme for ASCII Art Synthesis // IEEE Access. – 2022. – Т. 10. – С. 40677-40686. – DOI: 10.1109/ACCESS.2022.3167567.
ASCII art synthesis from natural photographs / Xu X., Zhong L., Xie M. [и др.] // IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics. – 2016. – Т. 23, №. 8, – С. 1910–1923. – DOI: 10.1109/TVCG.2016.2569084.
String Art: Towards Computational Fabrication of String Images / M. Birsak, F. Rist, P. Wonka, P. Musialski // Computer Graphics Forum. – 2018. – Т. 37, №. 2. – С. 263-274. – DOI: 10.1111/cgf.13359.
Demoussel B., Larboulette C., Dattatreya R. A Greedy Algorithm for Generative String Art // Bridges 2022 (Mathematics・Art・Music・Architecture・Culture). – 2022. – URL: https://hal.science/hal-03901755/ (дата обращения: 03.02.2025).
Ostanin I. "String art" approach to the design and manufacturing of optimal composite materials and structures // Composite Structures. – 2020. – Т. 246. – С. 112396. – DOI: 10.1016/j.compstruct.2020.112396.
Mitra N. J., Pauly M. Shadow art // ACM Transactions on Graphics. – 2009. – Т. 28, № 5. – С. 156: 1-156: 7DOI: 10.1145/1618452.1618502.
Alexa M., Matusik W. Images from self-occlusion // Proceedings of the International Symposium on Computational Aesthetics in Graphics, Visualization and Imaging, CAe’11. – 2011. – С. 17-24. – DOI: 10.1145/2030441.2030445.
Printed Perforated Lampshades for Continuous Projective Images / H. Zhao, L. Lu, Y.Wei [et al.] // ACM Trans. Graph. – 2016. – Т. 35, № 5. – С. 1-11. – DOI: 10.1145/2907049.
Zamuda A., Mlakar U. Tiled EvoLisa image evolution with blending triangle brushstrokes and gene compression DE // 2016 IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC): (Vancouver, BC, Canada, 2016). – IEEE, 2016. – С. 2618-2625. – DOI: 10.1109/CEC.2016.7744116.
Animated drawings rendered by genetic programming / P. Barile, V. Ciesielski, M. Berry, K. Trist // Proceedings of the 11th Annual conference on Genetic and evolutionary computation: ACM. – 2009. – C. 939–946. – DOI: 10.1145/1569901.1570030.
den Heijer E., Eiben A. E. Evolving pop art using scalable vector graphics // Evolutionary and Biologically Inspired Music, Sound, Art and Design. – Berlin, Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2012. – C. 48–59. – DOI: 10.1007/978-3-642-29142-5_5.
Image Vectorization: a Review / M. Dziuba, I. Jarsky, V. Efimov, A. Filchenkov // Journal of Mathematical Sciences. – 2024. – Т. 285. – С. 155–168. – DOI: 10.1007/s10958-024-07422-4.
Hernando L., Mendiburu A., Lozano J. A. Hill-Climbing Algorithm: Let's Go for a Walk Before Finding the Optimum //2018 IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC). – IEEE, 2018. – С. 1-7. – DOI: 10.1109/CEC.2018.8477836.
Kirkpatrick S., Gelatt C., Vecchi M. Optimization by simulated annealing // Science science. – 1983. – Т. 220, №. 4598. – С. 671-680. DOI: 10.1126/science.220.4598.6.
Kennedy J., Eberhart R. C. Particle swarm optimization // Proceedings of ICNN'95-International Conference on Neural Networks. – IEEE, 1995. – Т. 4. – С. 1942-1948. – DOI: 10.1109/ICNN.1995.488968.