数码印花图案的设计方法

数码印花图案设计是设计师将内在情感融于色彩和纹理的变化之中，对渲染、抽象、夸张等技法进行提炼，利用喷墨印花将图案印在面料上。随着计算机技术的发展，计算机辅助设计软件为设计师的创作带来了前所未有的便利，推动了印花图案由单一向多元化的转变，为图案的设计与发展提供了更广阔的空间。

1.手绘设计

自然界是手绘设计的灵感来源，手绘图案是一种传统的表现形式，自然肌理便是其取材的来源。对于数码喷墨印花图案来说，并不能对纯天然的自然特性和审美潜能直接运用，还必须利用分解、提炼、渲染等艺术处理对纯天然肌理进行更深层次的挖掘。常用的手绘设计方式：

（1）渲染法，利用画纸良好的吸湿和扩散性，将颜料滴在纸上，使其自然产生色韵变化；

（2）拓印法，将薄纸紧覆在物体表面，通过拓或印的方式将物体表面的肌理转移到画纸上；

（3）吸附法，在水中滴入油性或水性的彩色墨，使其在水面发生变化，再利用纸张的吸附作用，将纸附在水面上以吸附水面的肌理画面；

（4）喷墨法，在画纸上利用喷笔喷出色斑，大小、虚实和疏密由喷笔喷嘴的大小和喷绘时间的长短决定；

（5）烟熏法，将画纸放置在油灯或蜡烛上烟熏，通过控制纸张的方向和距离使熏烟形成黑白灰效果肌理图；

（6）腐蚀法，利用化学反应，在画纸表面形成一定的肌理；

（7）吹彩法，在画纸上滴液体颜料，再用嘴将颜料按照自己的意识吹动，使其自然流动，在画纸上形成流动纹理；

（8）干擦法，待画纸上的颜料干透后，利用砂纸等工具对颜料进行刮擦，通过控制砂纸的粗糙度和刮擦的力度而形成纹理。

3.2　数学合成算法

图案的肌理合成和过程肌理合成是图案合成算法的 2 大主要内容，其中，图案的肌理合成是按照给定的小块图样形状，连续拼接而成的曲面肌理，过程，肌理合成可以用于壁画艺术模拟或者自然现象模拟，通过模拟物理生成过程而直接生成纹理。2 者相比，过程肌理合成的操作比较复杂，应用较少，对每一种新的纹理都要进行不断地设置和调整参数，因此，研究的重点在于图案的肌理合成方法。应用最多的图案肌理合成方法是马尔可夫模型，简称 MRF 模型。该模型认为在同一块图案中任选 2小块都存在视觉的相关性，即肌理拥有局部统计特征。

因此，在合成的过程中，MRF 模型会在样本图案中采取与领域最匹配的图像块，块的合成和点的合成是 MRF 模型合成法的 2 大类。块的肌理合成，其合成单元为块，人工可以对块的大小进行调节，合成效率比较高，但是，2 个块之间在进行合成时容易出现明显的缝痕；而点的肌理合成是以扫描线和螺旋线的轨迹从相关输入领域中采取与输出目标相匹配的像素点，合成方法效率低下，但是，合成效果较好。为了解决块之间的缝痕问题，我们在对接缝处的路径和色彩进行计算时引入基于 Wang Tiles 的合成算法，该算法认为任意肌理图案在一个平面区域内都是由Wang Tile 进行平铺而形成的。以 Wang Tile 的合成算法为例，对复杂回字肌理图案的制作过程进行介绍。

（1）从输入的小块样本肌理中，选择并编号 4 个大小一样的菱形。

（2）对选出的菱形进行排列，使相邻的肌理块重叠。

（3）为寻找最小误差路径，在进行相邻肌理块时采用 Dijkstra 缝合算法。

（4）连接组合成的大肌理块 4 边的中点，使之成为一个正方形的肌理块，形成 Wang Tile。

（5）改变 4 块肌理块的组合顺序，重复上述（3）和（4）的步骤，最终得出其他 7 块 Wang Tiles。

（6）按照基于样图的肌理合成理论，将得到的8 块 Wang Tiles 以扫描线的轨迹铺满整个平面，从而合成最终的图案。