自计算机图形学诞生以来,主要目标为生成具有真实感的图形。随着计算机软硬件的不断提升,研究者已经能够模拟自然界大部分的物质和现象,进而转向能够模拟真实绘制的非真实感渲染。但绘画方面不一定要求真实的效果,而更注重艺术和情感的传达。其中针对东方中国水墨画的非真实感绘制研究仍有很大发展空间。在中国水墨画中,树经常是绘制场景中的重要元素。与传统对象相比,树具备较为复杂的分形结构。因此,采用计算机模拟实现水墨画非真实感绘制技术对促进发展和推广传统文化有着重要意义。本文通过建立树的三维几何模型,根据艺术家对水墨画绘制的基本要求,实现对对象本质特征的最大限度抽象,获得与真实世界绘制水墨画相近的效果。本文重点对轮廓线的提取与处理和笔触的绘制方法进行研究,主要完成以下工作:(1)实现了对模型轮廓线的处理。本研究考虑有一定粗度的树枝,以基于几何和基于图像相结合的方法获取树模型可视轮廓线,根据模型表面法线与视向量点积的符号判断轮廓点可能出现的位置,用Sobel算法边缘检测模型深度图和法线图,在图像级空间设置阈值连接轮廓线段,确定笔触路径。使用二维元胞自动机模拟具有水墨风格的笔触模型,并沿笔触路径绘制轮廓线,获得贴近水墨画艺术风格的效果。(2)绘制了具有艺术风格的树的表面模型。给模型表面设置符合真实作画的绘制手法,即设置有水墨风格的笔触纹理图案,参考模型的深度图、法线图、曲率图信息,以过程式纹理映射的方法模拟皴法的绘制效果。以基于色调的着色模型,参考画家色调概念,设置色调颜色表,结合模型自身颜色,显示出模型表面具有艺术风格的明暗区域。