मिखाइल बेस्मेल्टसेव और उनके सहयोगी ने वेक्टरिंग ग्राफिक्स के लिए नए एल्गोरिदम विकसित किए

बाएं से दाएं: मूल, एक फ़ील्ड (फ़्रेम फ़ील्ड) और अंतिम परिणाम से सुसज्जित है। एक शोर बिटमैप ग्रेस्केल छवि के आधार पर, एक फ़्रेम फ़ील्ड की गणना की जाती है जो चित्र की रेखाओं के साथ गठबंधन की जाती है। एक्स- और टी-चौराहों जैसे तीव्र कोणों पर दोनों दिशाओं में वैक्टर लगाए जाते हैं। फिर ड्राइंग टोपोलॉजी को इस क्षेत्र से निकाला जाता है - और वेक्टर घटता की अंतिम पीढ़ी का प्रदर्शन किया जाता है

छवियों का वैश्वीकरण ग्राफिक डिजाइन, प्रौद्योगिकी और कंप्यूटर एनीमेशन में वर्कफ़्लो का एक मूलभूत घटक है। यह कलाकारों और डिजाइनरों के किसी न किसी चित्र को संपादन के लिए आवश्यक चिकनी वक्रों में बदल देता है।

पहली छवि वेक्टराइज़िंग एल्गोरिदम 1990 के दशक की शुरुआत में दिखाई दी और
Adobe Illustrator (Live Trace), CorelDRAW (PowerTRACE) और इंकस्केप जैसे वेक्टर संपादन टूल में उपयोग किया जाता है। उद्योग में व्यापक रूप से अपनाने के बावजूद, ये एल्गोरिदम अभी भी गंभीर कमियों से ग्रस्त हैं और सक्रिय विकास के अधीन हैं। कई उद्योगों में जहां वैश्वीकरण महत्वपूर्ण है, जिसमें पारंपरिक एनीमेशन और इंजीनियरिंग शामिल हैं, यह अक्सर मैन्युअल रूप से किया जाता है। डिज़ाइनर उपकरण का उपयोग करके डिज़ाइनर पेंटस्ट्रिकली स्कैन की गई छवि का पता लगाते हैं।

दुर्भाग्य से, आधुनिक एल्गोरिदम, यहां तक ​​कि स्वच्छ आरेखण के लिए, एक्स- और टी-चौराहों को सही ढंग से वेक्टर नहीं करते हैं, इसलिए गलत कनेक्टिविटी वाले वेक्टर चित्र प्राप्त होते हैं। इन समस्याओं के कारण, डिजाइनर अक्सर स्वचालित वैश्वीकरण उपकरण का उपयोग करने में संकोच करते हैं। उनकी विश्वसनीयता संदेह में है। अधिक सटीक रूप से, यह अभी भी दो शोधकर्ताओं तक का मामला था - मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के कंप्यूटर साइंस और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (CSAIL) की प्रयोगशाला से मिखाइल बेस्मेल्टसेव और जस्टिन सोलोमन - ने बिटमैप छवियों को वेक्टर करने के लिए प्रसिद्ध गणितीय एल्गोरिदम को अनुकूलित किया।

जोड़ों के गलत प्रसंस्करण और लाइनों के चौराहे सभी वेक्टरकरण एल्गोरिदम का मुख्य दोष है। ये त्रुटियां गलत टोपोलॉजी की पीढ़ी और कनेक्टिविटी में खराबी का कारण बनती हैं। नया वैश्वीकरण विधि आधुनिक गणितीय एल्गोरिदम पर आधारित फ़्रेमयुक्त प्रसंस्करण के लिए आधारित है। एल्गोरिथ्म विशेष रूप से गुणवत्ता के नुकसान के बिना लाइनों के जोड़ों पर अस्पष्टता को खत्म करने के लिए अनुकूलित है।


क) 2013 में नोरिस और सहयोगियों द्वारा प्रस्तावित संक्रमण वैश्वीकरण के लिए स्थानीय दृष्टिकोण, गलत या गलत कनेक्शन का कारण बन सकता है। बी) फेवेरक्स एट अल। (2016) विधि एक परिणाम उत्पन्न कर सकती है जो रेखापुंज मूल से काफी विचलित करती है। (c) बेसमेल्टसेव और सोलोमन द्वारा प्रस्तावित नई विधि पिछले वेक्टराइज़ेशन डिज़ाइनों से बेहतर है

मूल रेखापुंज ग्राफिक्स की नीरसता से समस्या का विस्तार होता है, जो मूल कागज को स्कैन करने के बाद रहता है। कनेक्टिविटी का विघटन स्वत: भरण / रंग उपकरण का उपयोग करने की अनुमति नहीं देता है, अर्थात, ऐसे वेक्टर चित्र अभी भी मैन्युअल रूप से ध्यान में लाने होंगे।

मौजूदा तरीकों की इन समस्याओं को देखते हुए, वैज्ञानिक कार्य के लेखकों ने छवियों के लिए एक नई अनुरेखण विधि का प्रस्ताव किया, जिसमें टी-आकार और एक्स-आकार के चौराहों के विशेष प्रसंस्करण वाले लोग शामिल हैं, जहां प्रारंभिक जानकारी की अस्पष्ट रूप से व्याख्या की जा सकती है। मुख्य तकनीकी नवाचार विमान पर प्रत्येक बिंदु के लिए दो जोड़ी वैक्टर के साथ एक कठोर क्षेत्र का उपयोग है।


एक कठोर क्षेत्र में, कम से कम एक दिशा फ़ील्ड को मूल वक्र में संरेखित किया जाता है, और X- और T- चौराहों के पास इसे दोनों दिशाओं में संरेखित किया जाता है।

वैज्ञानिक कार्य के लेखकों का कहना है कि इस तरह के तेज संक्रमणों में घटता के उन्मुखीकरण पर नज़र रखने के लिए सुसज्जित क्षेत्र तार्किक और प्राकृतिक हैं, लेकिन किसी कारण से वे कभी भी छवियों को वेक्टर करने के लिए उपयोग नहीं किए गए हैं। दिखाए गए परिणाम दर्शाते हैं कि वेक्टरीकरण की गुणवत्ता पिछले तरीकों की तुलना में काफी अधिक है। बहुत शोर मूल पर भी, घटता की ज्यामिति खो नहीं जाती है और मूल शैलियों के साथ मेल खाती है।

उदाहरण

(उच्च संकल्प छवि क्लिक पर खुलता है)


मूल छवि में छोटे परिवर्तन के लिए उपकरण संवेदनशीलता






मूल छवि के संकल्प के लिए विधि संवेदनशील नहीं है।


बहुत शोर मूल पर भी वैश्वीकरण अच्छा काम करता है

नया टूल डिजाइनरों और चित्रकारों के जीवन को बहुत सुविधाजनक बना देगा: “एक मोटे अनुमान के अनुसार, स्वचालित उपकरण [प्रत्येक छवि में] के साथ काम करने पर यह 20 से 30 मिनट तक बचाएगा। यह एनिमेटरों के लिए एक महत्वपूर्ण परिणाम है, जो बहुत सारे रेखाचित्रों की प्रक्रिया करते हैं, ”मिखाइल बेस्मेल्टसेव, वैज्ञानिक कार्य के प्रमुख लेखक, पूर्व CSAIL कर्मचारी, और अब मॉन्ट्रियल विश्वविद्यालय में सहायक प्रोफेसर कहते हैं। "हम अपने काम की गुणवत्ता के बारे में परवाह करने वाले कलाकारों के लिए स्वचालित वेक्टरकरण उपकरण को और अधिक सुविधाजनक बनाने की उम्मीद करते हैं।"

वैज्ञानिक लेख 5 जनवरी, 2018 को प्रीप्रिंट साइट arXiv.org पर प्रकाशित किया गया था ( लेख का दूसरा संस्करण 5 सितंबर, 2018, arXiv: 1801.01922v2 है)। इसे ग्राफिक्स पर वैज्ञानिक पत्रिका एसीएम ट्रांजेक्शंस में प्रकाशन के लिए स्वीकार किया जाता है।