【摘要】：随着科学技术的发展，计算机非真实感技术已逐渐成为国内外数字媒体领域的研究热点。目前对水墨画这门中国传统绘画艺术的仿真也取得了很大的成就，从而诞生了计算机仿真和绘画艺术融合领域——山水画仿真这个新的研究方向。中国山水画又称“山水”，是中国水墨画的三大画科之一，主要描写山川自然景观。山水画重神似，讲意境，这也是中国山水画与西方艺术的很大不同。山水画有独特的构图方法和三远透视法，这使得计算机模拟山水画更加困难。目前学术研究在山水画渲染方面取得了一些成果，本文正是在此基础之上提出了自己的改进和创新。山水画风格渲染可分为山石模型构建、轮廓和内部渲染、水墨扩散三个流程模块，主要技术难点也在此，下面从基于这三个方面对本文的观点进行阐述。在山石模型构建模块，改进了一种基于分形理论生成山石模型的方法。本方法提取交互输入山石正面和底面素描线特征，通过三维插值构建山石模型顶点，再由三角形面片连成山石模型。并在此基础之上引入模型的布尔运算，使得可构造的山石模型形态上更加丰富。在轮廓和内部渲染模块，改进前人轮廓提取方法，用图像腐蚀技术来优化提取的轮廓。改进了一种基于视线向量和模型面片法向量进行着色的算法，并引入阶跃的着色曲线表。为使山水画山石内渲染更加逼真，加入模型顶点法线扰动策略。并用GPU渲染，大大提升水墨风格的渲染帧率。在水墨扩散模块，提出了一种基于图像膨胀处理的扩散算法，对像素进行层次着色，使渲染更加逼真。最后，本文结合文中的算法，描述了山水画风格渲染在皮影渲染系统中的设计实现和各个子模块的功能。在文章结束部分，本文对自己的研究成果给予总结，并对山水风格化渲染领域前景做了展望。