乱针绣是已被列入非物质文化遗产保护的现代刺绣艺术,论文以乱针绣技艺的传承和保护为目标探索乱针绣模拟绘制技术,通过深入剖析乱针绣的运针技法等艺术特色,分别从乱针绣参数化针法模型定义、乱针绣针法模型参数优化和用户个性化定制三个方面进行深入的研究,以支持乱针绣艺术的数字化推广。论文的主要工作分为如下三个方面:（1）提出了一种乱针绣的参数化针法模型的定义方法:一是在矢量空间定义了包含单根线、交叉针和交叉针排布的三层针法模型参数,可对乱针绣模拟过程中的疏密、方向、长度、混乱度进行控制,同时在点阵空间定义了模拟绣线光照效果和交叉阴影效果的绘制方法;二是定义了由高层模型参数到乱针绣矢量绣线属性和点阵像素阵列的构建过程,并建立图像特征到模型参数的映射机制成乱针绣的模拟结果。（2）提出了一种针对针法模型参数选择的优化方法:一是设计了融合视觉信息度量和针法矢量约束的评价函数用于评价乱针绣绘制效果,其中,视觉信息度量包含颜色度量和纹理度量,针法矢量约束包含覆盖率、均匀度等因素;二是设计改进了 PSO+SA算法的优化框架,提高了搜索全局最优解的能力。（3）提出了一种用户可定制的乱针绣模拟方法:一是定义了疏密度、方向对比度、长度对比度、色调对比度、饱和度对比度和亮度对比度6个具有用户直观性的高层视觉参数;二是构建了相邻针迹间的二维拓扑结构,以支持针法排布风格的全局和局部对比的控制;三是根据高层视觉参数设计了一系列反应扩散过程,并以针迹邻域拓扑结构为基础,对针迹方向、长度、颜色等属性进行有效的控制;四是允许用户通过调整高层视觉参数和绘制指导笔画两种方式对模拟结果进行修改。