中科院自动化所用AI复刻中国水墨画,科学家文艺起来连艺术家都怕!

OPEN编辑 6个月前

  导读:水墨画是我国的传统文化,和中国京剧一样是国粹。它历史悠久,源远流长,底蕴深厚,是东方艺术瑰宝中的一颗璀璨明珠。但是,如此博大精深的瑰宝,却被 AI 学会了,是不是感觉有点震惊呢?近日,中科院自动化所多媒体计算团队公布了他们用 AI 复刻中国水墨画和中国书法的最新科技。

  信息来源:中科院之声

  中科院自动化所多媒体计算团队所开发出的 AI 高科技,大体是这样工作的:

  将一张静态的写意水墨画的照片(或者扫描件)录入到系统中,AI 系统便会自动提取画作中的笔画,对笔画进行分析建模。并根据笔画间的相互关系推断绘制过程,设计渲染方法。最终将一张静态的水墨画,还原成动态的绘制过程。


AI 画的兰花

  那么中科院自动化所的团队是怎样让 AI 学会水墨创作的呢?

  首先,我们要清楚,一幅水墨画创作的三个阶段:首先,先绘制一些比较显著的笔画;其次逐步绘制细节笔画;最后再绘制一些装饰性笔画。就像下图展示的这样:

  再次,即使确定了一幅画的每个阶段,不同阶段具体的笔画顺序也是有待确定的。具体从哪起笔从收尾,这还需要自动化所的科学家们发挥他们细致入微的侦查力。

  据总结,水墨画的笔画顺序受到形状、阴影颜色、语义信息和画家的运动反射等多种因素影响。因此,在计算机绘制顺序的时候,就要考虑加入局部约束规则。

  拿下面这幅画来说:

  从 R1 到 R7 分别表示了水墨画绘制的空间规则、色彩规则、形状规则、墨色枯润、墨色浓淡、笔画大小、圆形约束。具体表现在决定笔画顺序时,便需要依循以下原则:

  在确定好一幅画具体的笔画顺序之后,便可以教 AI 去复刻这幅画了。当把一张水墨画输送给 AI 时,它需要完成以下的步骤:

  更直观的表现形式,便是下图:


基于多阶段先验的重构模型流程图

水墨画的 AI 动态绘制过程与画家绘制过程对比

  在确定水墨画的绘制过程之后,科研人员还会将笔画序列中的每一个笔画按照笔画绘制方向动态绘制出来。具体便是复刻毛笔在宣纸上的移动过程。

  至此,在我们看来极具艺术形式的中国水墨画,便被中科院的科研人员,分分钟拆解成了“数学”问题。不知道那些水墨画画家看到这里会不会心头一震,感觉饭碗要被抢了的节奏?


AI 绘制的大虾

  不过小编认为,目前 AI 能够模仿的只是初级意义的水墨画,真正大师级别的对它来说还是有难度的。而且据介绍水墨画重构不仅仅是一项极具研究价值的课题,还是有多样化的应用场景的。

  比如:

  1、早教类的水墨画教学软件,帮助小朋友们在家轻松学习水墨画:


一笔一划跟着学,是不是更清晰

  2、轻松打造中国风的水墨画小故事,让中国的动漫也能水墨画化:

  以下,是中科院自动化所对外公布的关于他们 AI 水墨画的完成 demo:

  此外,除去水墨画,中科院自动化所还让 AI 复刻了中国的书法作品。而且相比于水墨画笔划顺序的不确定性,汉子笔画顺序的固定似乎也让这项事业变得稍微简单了一点。

  不过,和通常字体库多采用统一字号不同。中科院的科研人员发现,实际上书法家在书写时,字体大小变化多样。即便处于同一副作品中,不同位置的同一个字符大小也不尽相同。这样有了汉字间错落不一的搭配,才更显得书法作品活灵活现,跃然纸上。

  因此,考虑这些因素,中科院自动化所的科研人员针对书法作品也设计了下面的流程:

  可以看出,AI 化了的书法作品,也比之前计算机能呈现的书法作品生动、舒服了很多。

  另,有关中科院自动化所多媒体计算团队水墨画 AI 创作相关介绍可见:

  http://ivc.ia.ac.cn/inkwash/