随着计算机技术的迅速发展,与真实感图形绘制相对应的非真实感绘制技术(Non-Photorealistic Rendering,NPR)逐渐映入人们的视线,非真实感绘制指的是利用计算机使图形生成具有某种人类创作的艺术风格的技术,是计算机科学与人类艺术创作的结合,近年来一直是计算机图形学研究的热点。它提供给人们丰富的想象空间及计算平台去创造艺术。非真实感绘制技术发展迅速,应用范围宽广,在游戏动画、广告媒体、虚拟现实、影视制作、计算机辅助设计等领域得到深入研究和广泛应用。利用非真实感绘制技术可以生成铅笔画、水墨画、油彩画、钢笔画等不同艺术风格的绘画作品。本文选择铅笔画作为研究对象,开展具有创新性的模拟绘制算法研究。铅笔画的生成分为两部分:第一部分,笔画轮廓图的形成;第二部分,纹理色调图的形成。本文主要在纹理色调图的形成部分做出创新改进。创新点有三:第一,搜集大量的铅笔画并进行分类,如,风景图、建筑图、人物图等,分成不同类别之后对每一类铅笔画分别进行直方图统计并拟合出适合该类的直方图曲线,输入图像与对应类别的直方图曲线进行匹配,从而达到分类绘制的目的。第二,以与输入图像大小相同的随机噪声图为基底,通过多次迭代相乘的方式与色调图进行拟合,并采用优化算法计算出迭代相乘的次数,最后,通过随机噪声图的迭代相乘得到噪声图,达到色调图指导噪声图生成的目的。第三,把图像划分成不同灰度等级的区域,并利用LIC形成卷积长度及卷积方向不同且适合当前区域的单个纹理方向图,把调整好的单个方向纹理图与对应的分割图进行区域的组合,便得到具有不同方向纹理的铅笔画效果图。