中国书法发展至今已经有三千多年,是中国传统文化的重要艺术形式,是中华民族传统文化中的瑰宝。实现中国书法的电子化和数字化对传承、推广传统中华文化具有重要的现实意义。书法数字化基本包括笔、墨、纸等方面内容,其中毛笔的数字化尤为重要,而毛笔笔头的数字化模型更是产生逼真数字书法的关键。从仅存的毛笔字书写视频资源中提取书写的动态细节和数据,是分析破解书法奥秘的必要手段,但这些宝贵的视频资源通常存在反光、遮挡,以及在书写过程中毛笔笔头与字因颜色相近而难以分割,也进而导致无法很好地观察表示毛笔笔头尤其是毛笔笔头形态。本文研究了毛笔笔头的数字模型和参数拟合,并利用此模型拟合视频中的真实毛笔,实现了毛笔字书写视频中毛笔与毛笔字的分割,使书写过程中毛笔笔头形变可视化,并生成毛笔字书写过程的正视图动画显示。毛笔主要包括笔杆和笔头两部分,在书写过程中,毛笔笔头形态多变,是毛笔建模的重点以及难点。本文采用了由张振庭提出的虚拟毛笔建模方法,该方法将毛笔模型分为毛笔中轴线建模及毛笔笔头建模,方法实现方便,计算量较小。在建模过程中,将毛笔中中轴线看做是一段三次曲线和一段线段的组合;毛笔笔头模型是由多个与中轴线相切的椭圆截面组成,且这些椭圆中心点位于毛笔中轴线上。为获取毛笔运笔过程中轴线方程以及椭圆截面长短轴数据等动态参数,本文提出了一种从视频中获取这些参数的新方法。首先利用定制的特定颜色的毛笔笔头书写汉字并录像,然后利用颜色特征进行笔头和笔划分割,进而研究记录建立毛笔的动态参数模型库,最后利用毛笔通用模型及上述动态参数模型库,拟合出新视频源中毛笔参数和形态,然后进一步进行笔头笔划分割以及动画生成。本文方法以毛笔字书写视频为数据源,拟合视频中的毛笔形态,实现毛笔笔头与笔划的分割,获取毛笔字的正视图静态图片及毛笔字书写过程的动画。从获得的动画中,能够观察到毛笔字书写过程中的毛笔笔头的形变及毛笔的运笔过程。实验表明,该方法是可行有效的,并为后期研究提供了新的数据和数据获取手段。