Android基于OpenCV实现非真实渲染

更新时间：2021年06月18日 08:53:09 作者：易冬

非真实感渲染(Non Photorealistic Rendering，简称NPR)，是指利用计算机模拟各种视觉艺术的绘制风格，也用于发展新的绘制风格。比如模拟中国画、水彩、素描、油画、版画等艺术风格。本文将讲解Android基于OpenCV实现非真实渲染的方法

非真实渲染

非真实感渲染(Non Photorealistic Rendering，简称NPR)，是指利用计算机模拟各种视觉艺术的绘制风格，也用于发展新的绘制风格。比如模拟中国画、水彩、素描、油画、版画等艺术风格。NPR也可以把三维场景渲染出丰富的、特别的新视觉效果，使它具备创新的功能。NPR渲染以强烈的艺术形式应用在动画、游戏等娱乐领域中，也出现在工程、工业设计图纸中。广阔的应用领域，不仅是由于它的艺术表现形式丰富多样，还在于计算机能够辅助完成原本工作量大、难度高的创作工作。目前，基于三维软件的NPR渲染器相当多，如FinalToon, Il-lustrator, Pencil等，同时还可以借用程序贴图来创建NPR的材质，协助生成手绘风格的图像效果;另外，像Mental Ray,Reyes,Brazil等外挂渲染器都是NPR渲染的解决方案

引用自【百度百科】

API

OpenCV给我们提供了四种非真实渲染的使用场景：边缘保留滤波、细节增强、素描铅笔画、风格化。

边缘保留滤波

public static void edgePreservingFilter(Mat src, Mat dst, int flags, float sigma_s, float sigma_r)

参数一：src，输入图像，8位三通道。
参数二：dst，输出图像，8位三通道。
参数三：flags，边缘保留标志位。

public static final int
        RECURS_FILTER = 1,
        NORMCONV_FILTER = 2;

参数四：sigma_s，邻域大小。取值0~200。
参数五：sigma_r，邻域内被平均的颜色的不相近程度。取值0~1。

细节增强

public static void detailEnhance(Mat src, Mat dst, float sigma_s, float sigma_r)

参数一：src，输入图像，8位三通道。
参数二：dst，输出图像，8位三通道。
参数三：sigma_s，邻域大小。取值0~200。
参数四：sigma_r，邻域内被平均的颜色的不相近程度。取值0~1。

素描铅笔画

public static void pencilSketch(Mat src, Mat dst1, Mat dst2, float sigma_s, float sigma_r, float shade_factor)

参数一：src，输入图像，8位三通道。
参数二：dst1，输出图像，8位单通道，即黑白素描。
参数三：dst2，输出图像，大小类型与输入图像相同，即彩色素描。
参数四：sigma_s，邻域大小。取值0~200。
参数五：sigma_r，邻域内被平均的颜色的不相近程度。取值0~1。
参数六：shade_factor，强度缩放值。取值0~0.1

风格化

public static void stylization(Mat src, Mat dst, float sigma_s, float sigma_r)

参数一：src，输入图像，8位三通道。
参数二：dst，输出图像，8位三通道。
参数三：sigma_s，邻域大小。取值0~200。
参数四：sigma_r，邻域内被平均的颜色的不相近程度。取值0~1。

关于sigma_s和sigma_r：

sigma_s，即Sigma_Spatial，决定平滑量。sigma_r，即Sigma_Range，决定平均值。

典型的平滑滤波器将像素值替换为其相邻像素的加权和。邻域越大，过滤后的图像看起来越平滑。邻域的大小与参数sigma_s成正比。但是在边缘保留滤波器里，有两个关键点：1）平滑图片；2）不平滑边缘/颜色边界。换句话说，我们就无法简单地将像素值替换成邻域像素的加权和。而是在邻域内选取和当前像素值相近的像素然后求取平均值，然后替换当前像素值的方式来避免上述问题。所以就需要两个参数来明确范围和颜色相似程度。

操作

/**
 * 非真实渲染
 *
 * @author yidong
 * @date 11/30/20
 */
class NonPhotoRealisticRenderingActivity : AppCompatActivity() {

    private lateinit var mRgb: Mat
    private val mBinding: ActivityNonPhotorealisticRenderingBinding by lazy {
        ActivityNonPhotorealisticRenderingBinding.inflate(layoutInflater)
    }

    private var sigmaR = 10f
        set(value) {
            field = when {
                value > 200f -> {
                    200f
                }
                value < 0f -> {
                    200f
                }
                else -> {
                    value
                }
            }
            mBinding.tvSigmaR.text = sigmaR.toInt().toString(10)
        }
    private var sigmaS = 0.1f
        set(value) {
            field = when {
                value > 1.0f -> {
                    1.0f
                }
                value < 0f -> {
                    0f
                }
                else -> {
                    value
                }
            }
            mBinding.tvSigmaS.text = String.format("%.1f", sigmaS)
        }

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)
        setContentView(mBinding.root)

        mRgb = Mat()
        val bgr = Utils.loadResource(this, R.drawable.cow)
        Imgproc.cvtColor(bgr, mRgb, Imgproc.COLOR_BGR2RGB)
        mBinding.ivLena.showMat(mRgb)
    }


    private fun doEdgePreservingFilter(flag: Int) {
        val dst = Mat()
        mBinding.isLoading = true
        GlobalScope.launch(Dispatchers.IO) {
            Photo.edgePreservingFilter(mRgb, dst, flag, sigmaR, sigmaS)
            launch(Dispatchers.Main) {
                mBinding.isLoading = false
                mBinding.ivResult.showMat(dst)
            }
        }
    }

    private fun doDetailEnhance() {
        val dst = Mat()
        mBinding.isLoading = true
        GlobalScope.launch(Dispatchers.IO) {
            Photo.detailEnhance(mRgb, dst, sigmaR, sigmaS)
            launch(Dispatchers.Main) {
                mBinding.isLoading = false
                mBinding.ivResult.showMat(dst)
            }
        }
    }


    private fun doPencilSketch() {
        val dst1 = Mat()
        val dst2 = Mat()
        mBinding.isLoading = true
        GlobalScope.launch(Dispatchers.IO) {
            Photo.pencilSketch(mRgb, dst1, dst2, sigmaR, sigmaS, 0.03f)
            launch(Dispatchers.Main) {
                mBinding.isLoading = false
                mBinding.ivResult.showMat(dst2)
            }
        }
    }

    private fun doStylization() {
        val dst = Mat()
        mBinding.isLoading = true
        GlobalScope.launch(Dispatchers.IO) {
            Photo.stylization(mRgb, dst, sigmaR, sigmaS)
            launch(Dispatchers.Main) {
                mBinding.isLoading = false
                mBinding.ivResult.showMat(dst)
            }
        }
    }

    override fun onCreateOptionsMenu(menu: Menu?): Boolean {
        menuInflater.inflate(R.menu.menu_non_photorealistic_rendering, menu)
        return true
    }

    override fun onOptionsItemSelected(item: MenuItem): Boolean {
        title = item.title
        when (item.itemId) {
            R.id.photo_edge_preserving_normconv_filter
            -> {
                doEdgePreservingFilter(Photo.NORMCONV_FILTER)
            }
            R.id.photo_edge_preserving_recurs_filter
            -> {
                doEdgePreservingFilter(Photo.RECURS_FILTER)
            }
            R.id.photo_detail_enhance
            -> {
                doDetailEnhance()
            }
            R.id.photo_pencil_sketch
            -> {
                doPencilSketch()
            }
            R.id.photo_stylization
            -> {
                doStylization()
            }
        }
        return true
    }

    fun incSigmaR(view: View) {
        this.sigmaR = this.sigmaR.plus(1.0f)
        if (this.sigmaR > 200.0f) {
            this.sigmaR = 200f
        }
    }

    fun decSigmaR(view: View) {
        this.sigmaR = this.sigmaR.minus(1.0f)
        if (this.sigmaR < 0f) {
            this.sigmaR = 0f
        }
    }

    fun incSigmaS(view: View) {
        this.sigmaS = this.sigmaS.plus(.1f)
        if (this.sigmaS > 1.0f) {
            this.sigmaS = 1f
        }
    }

    fun decSigmaS(view: View) {
        this.sigmaS = this.sigmaS.minus(.1f)
        if (this.sigmaS < 0f) {
            this.sigmaS = 0f
        }
    }
}

效果

以上就是Android基于OpenCV实现非真实渲染的详细内容，更多关于Android OpenCV实现非真实渲染的资料请关注脚本之家其它相关文章！

您可能感兴趣的文章:

eclipse搭建android开发环境详细步骤
本文主要介绍了eclipse搭建android开发环境详细步骤，具有很好的参考价值。下面跟着小编一起来看下吧
2017-03-03
Android仿QQ未读消息--红点拖拽删除【源代码】
本文Demo是一款仿qq未读消息拖拽删除的例子，继承RelativeLayout的WaterDrop实现了圆形图标功能；继承ImageView的CircleImageView圆形图片功能。效果非常不错，很适合有圆形设计的朋友参考
2017-04-04
Android动态加载布局实现技巧介绍
通过使用LayoutInflater 每次点击按钮时候去读取布局文件，然后找到布局文件里面的各个VIEW 操作完VIEW 后加载进我们setContentView 方面里面的要放的布局文件里面，每次动态加载文件必需调用 removeAllViews方法，清除之前的加载进来的View
2022-12-12
Android中 TeaScreenPopupWindow多类型筛选弹框功能的实例代码
这篇文章主要介绍了Android TeaScreenPopupWindow多类型筛选弹框功能，本文通过实例代码给大家介绍的非常详细，具有一定的参考借鉴价值 ,需要的朋友可以参考下
2019-06-06
Android中使用PopupWindow 仿微信点赞和评论弹出
微信朋友圈的点赞和评论功能，有2个组成部分：左下角的“更多”按钮；点击该按钮后弹出的对话框。这篇文章主要介绍了Android中使用PopupWindow 仿微信点赞和评论弹出,需要的朋友可以参考下
2017-04-04
Android原生项目集成Flutter解决方案
这篇文章主要介绍了Android原生项目集成Flutter解决方案，想了解Flutter的同学可以参考下
2021-04-04
Android仿QQ微信实时监测网络状态
这篇文章主要为大家详细介绍了Android仿QQ微信实时监测网络状态，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下
2018-05-05
Flutter 路由插件fluro的使用
使用原生的路由基本上能够满足大部分需求，但如果想要对页面做类似浏览器 url 那样的路由，或者控制页面跳转的转场动画，那么原生的路由需要做不少的改造。在 pub 上，有优秀的路由插件 fluro 解决这类问题。本文介绍该插件的使用方法
2021-06-06
解析:继承ViewGroup后的子类如何重写onMeasure方法
本篇文章是对继承ViewGroup后的子类如何重写onMeasure方法进行了详细的分析介绍，需要的朋友参考下
2013-06-06
Retrofit网络请求和响应处理重点分析讲解
这篇文章主要介绍了Retrofit网络请求和响应处理重点分析，在使用 Retrofit发起网络请求时，我们可以通过定义一个接口并使用Retrofit的注解来描述这个接口中的请求，Retrofit会自动生成一个实现该接口的代理对象
2023-03-03