艺术风格生成是将图像自动转化为具有艺术风格图像的方法统称,不仅具有十分广阔的需求和市场应用前景,而且对传统艺术的传承与保护有重要意义。本文以乱针绣这一新型刺绣的推广和传承为研究背景,根据乱针绣艺术风格和绣制粒度可变等工艺特点,提出了一种由粗到精的过程式生成方法,其中包括乱针绣的风格建模与表示、基元生成与叠加以及基元排布与优化三方面。论文的主要成果体现在以下几个方面:(1)设计并实现了一种过程式乱针绣风格建模与表示方法。该方法首先将乱针绣由粗到精的绣制过程以层次化结构表示;采用参数化方法定义基元并采用基元复合方法实现乱针绣中的多样针法;最后则根据乱针绣的工艺特点对输入稿本抽取相应的特征作为稿本内容表示为后续基元生成提供依据。(2)设计并实现了一种基于维诺图的乱针绣基元生成与叠加方法。该方法模拟乱针绣由粗到精的绣制过程,包括单层基元生成与多层基元间的叠加。首先采用添加约束的重心维诺图将绣面划分成具有不同朝向的子区域,并根据子区域中的视觉内容生成合适基元实现单层基元生成,并设计相应的绣面评价指标对绣面评价从而更新参数生成上层基元实现多层基元的叠加。(3)设计并实现了一种用于用户交互的乱针绣多层基元排布与优化方法。为了能让不同层次间的基元相互组合得到更好的艺术效果,该方法为用户提供多个高层基元排布参数,用户可以很方便地调整基元布局风格。该方法首先根据基元的空间关系建立基元邻接图,再以与稿本内容的相似性和相邻基元属性的一致性为目标对绣面基元进行排布优化。实验结果表明本文方法能为用户生成更好的艺术风格。