中科院自動化所用AI復刻中國水墨畫，科學家文藝起來連藝術家都怕！
導讀：水墨畫是我國的傳統文化，和中國京劇一樣是國粹。它歷史悠久，源遠流長，底蘊深厚，是東方藝術瑰寶中的一顆璀璨明珠。但是，如此博大精深的瑰寶，卻被 AI 學會了，是不是感覺有點震驚呢？近日，中科院自動化所多媒體計算團隊公布了他們用 AI 復刻中國水墨畫和中國書法的最新科技。
信息來源：中科院之聲
中科院自動化所多媒體計算團隊所開發出的 AI 高科技，大體是這樣工作的：
將一張靜態的寫意水墨畫的照片（或者掃描件）錄入到系統中，AI 系統便會自動提取畫作中的筆畫，對筆畫進行分析建模。并根據筆畫間的相互關系推斷繪制過程，設計渲染方法。最終將一張靜態的水墨畫，還原成動態的繪制過程。
AI 畫的蘭花
那么中科院自動化所的團隊是怎樣讓 AI 學會水墨創作的呢？
首先，我們要清楚，一幅水墨畫創作的三個階段：首先，先繪制一些比較顯著的筆畫；其次逐步繪制細節筆畫；最后再繪制一些裝飾性筆畫。就像下圖展示的這樣：
再次，即使確定了一幅畫的每個階段，不同階段具體的筆畫順序也是有待確定的。具體從哪起筆從收尾，這還需要自動化所的科學家們發揮他們細致入微的偵查力。
據總結，水墨畫的筆畫順序受到形狀、陰影顏色、語義信息和畫家的運動反射等多種因素影響。因此，在計算機繪制順序的時候，就要考慮加入局部約束規則。
拿下面這幅畫來說：
從 R1 到 R7 分別表示了水墨畫繪制的空間規則、色彩規則、形狀規則、墨色枯潤、墨色濃淡、筆畫大小、圓形約束。具體表現在決定筆畫順序時，便需要依循以下原則：
在確定好一幅畫具體的筆畫順序之后，便可以教 AI 去復刻這幅畫了。當把一張水墨畫輸送給 AI 時，它需要完成以下的步驟：
更直觀的表現形式，便是下圖：
基于多階段先驗的重構模型流程圖
水墨畫的 AI 動態繪制過程與畫家繪制過程對比
在確定水墨畫的繪制過程之后，科研人員還會將筆畫序列中的每一個筆畫按照筆畫繪制方向動態繪制出來。具體便是復刻毛筆在宣紙上的移動過程。
至此，在我們看來極具藝術形式的中國水墨畫，便被中科院的科研人員，分分鐘拆解成了“數學”問題。不知道那些水墨畫畫家看到這里會不會心頭一震，感覺飯碗要被搶了的節奏？
AI 繪制的大蝦
不過小編認為，目前 AI 能夠模仿的只是初級意義的水墨畫，真正大師級別的對它來說還是有難度的。而且據介紹水墨畫重構不僅僅是一項極具研究價值的課題，還是有多樣化的應用場景的。
比如：
1、早教類的水墨畫教學軟件，幫助小朋友們在家輕松學習水墨畫：
一筆一劃跟著學，是不是更清晰
2、輕松打造中國風的水墨畫小故事，讓中國的動漫也能水墨畫化：
以下，是中科院自動化所對外公布的關于他們 AI 水墨畫的完成 demo：
此外，除去水墨畫，中科院自動化所還讓 AI 復刻了中國的書法作品。而且相比于水墨畫筆劃順序的不確定性，漢子筆畫順序的固定似乎也讓這項事業變得稍微簡單了一點。
不過，和通常字體庫多采用統一字號不同。中科院的科研人員發現，實際上書法家在書寫時，字體大小變化多樣。即便處于同一副作品中，不同位置的同一個字符大小也不盡相同。這樣有了漢字間錯落不一的搭配，才更顯得書法作品活靈活現，躍然紙上。
因此，考慮這些因素，中科院自動化所的科研人員針對書法作品也設計了下面的流程：
可以看出，AI 化了的書法作品，也比之前計算機能呈現的書法作品生動、舒服了很多。
另，有關中科院自動化所多媒體計算團隊水墨畫 AI 創作相關介紹可見：