毛笔书法虚拟临摹技术研究

    李晓男+++张宇红

    摘 要：手机毛笔临摹有很重要的社会现实意义，研究手机毛笔临摹技术可以让传播载体新颖起来，让传统文化继承充满快乐。文章分析了手机毛笔字软件的框架结构及功能特点，阐述了手机毛笔字软件开发流程及开发内容，重点介绍了App Inventor软件实施手机临摹的方法，通过简单的组件设计及程序编制，实现了手机毛笔字模型制作，指出了毛笔字软件开发的不足与发展方向。通过毛笔字软件临摹应用，让现代人和传统文化、厚重精神形成亲密连接，为传统文化走向远方打下坚实基础。

    关键词：App Inventor；手机；毛笔字

    App Inventor是一款谷歌公司开发的手机编程软件，该软件的学习与操作非常简单，采用拼图式编程模式，编程使用者不需要掌握任何编程软件与编程知识，只要有创意，通过代码拼接就可以生成手机APP应用程序。手机毛笔字虚拟临摹练习，需要好的虚拟临摹软件，采用App Inwentor软件实现手机毛笔字书写功能，探究临摹练习的技术关键，有时代意义。要实现软件虚拟临摹，设计时一是要设计软件的框架结构，二是要设计软件的任务内容，三是要设计软件的拓展功能。

    一、软件的框架结构设计思路

    （一）手机毛笔字虚拟软件任务分析

    根据社会群体毛笔字练习年龄、层次、爱好分析，得到不同类型用户及相关用户的需求。为达到软件使用目标与效果，通过对软件交互设计的功能分析，进行软件功能分析，实施与设计软件使用流程、功能。

    （二）用户使用功能分析

    1.基本功能选择：前后翻页、手写训练

    2.毛笔字基础知识学习：选学习内容

    3.和其他爱好者共享进步与成长

    4.玩小游戏或手机毛笔软件中的交互内容满足成长欲望

    5.分享在网页或微信上

    （三）软件的框架结构设计

    对软件功能进行分析后，将功能进行归类与排序很重要，这有助于使用者熟悉软件使用流程，并在使用中获得较好的用户体验。通过绘制流程图，将软件功能进行排序与交叉，实现不同功能间的转换，依据流程图可以设计菜单草图，进行修改与完善，在设计中不断循环改进，实施软件框架构建。结构框架的设计是软件设计的重要一环，它既丰富了软件的设计理念，也协调了各任务与功能之间的关系，为软件的后期更新及提高软件的用户体验奠定了基础。

    二、手机交互软件的任务及内容设计

    （一）毛笔字单字练习

    把经典的各类书法碑贴截成单字图片，背景采用米格，单页展示一字，更方便、准确地为练习者提供读贴与临贴练习。练习字贴可以实现换贴、背景调色、背景大小调节，书写可以实现换笔、换书写笔颜色等功能。对于不满意的书写，需要实现随时能够用屏幕布清除。

    （二）评分对比

    对写出的字与原贴字进行重影对比，软件系统进行后台评分，给予不同的鼓励式评价，可以让使用者找出差距，提高信心，再接再厉，不断进取，提高写字水平。

    （三）学习类书法视频与图片欣赏

    汇总精华书法图片，提高练习者的眼界与修养；提供学习视频，详细讲解书法知识，既可以开拓视野，也可以跟随名家学习，获得提升。图片与视频应能做到不断更新，并可提供下载，以吸引学习者的参与度。

    （四）书法论坛

    将个人的作品及得分评价等进行上传分享，其他人可以送花、送关心、送祝福等，实现书友之间的互动交流。

    （五）多字作品

    受手机屏幕大小的限制，手机对于大作品的练习不能如意，多字作品只能采用小楷产生。但手机的好处是可以实施虚拟操作，作品形成后可以自由缩放。

    （六）小游戏及其他拓展功能

    通过小游戏提高软件内在品味，例如开发涂鸦功能，在闲余之际可以绘画怡情。

    三、App Inwentor软件下的手机毛笔字

    虚拟软件临摹技术设计

    登陆界面进入后，界面首页采用流行的互动模式，顶层设计有热门、关注、最新动态触摸键，下层设计首页、发现、消息、我的触摸键，触摸不同的键进入不同的页面，这些功能的实施可以采用App Inwentor触发功能予以实现。

    临摹是手机毛笔字软件的核心技术，在书写设计上，以一横笔为例，对不同段进行分解设计，不同段的区别主要是竖与横之间的微小差距，建立不同段的模型库，依据书写的速度与时间提取不同宽度的竖笔段，实现毛笔字的虚拟模拟书写。首尾书写一般是书写速度最慢与时间停顿最长的部分，这一部分书写与中间不同段的书写有时间与速度上本质的区别，软件通过比对抽取头部或尾部虚拟模拟模型。

    例如如写“一”字的时候，App Inwentor正常用画布写一，是一条宽度为1个像素的横线。头部和结尾部的效果是固定的，“一”字头部为前30个像素（假设值）可利用画布画点工具将这个一字头部部分进行包围填充，“一”字的头部与中间部分根据划线的速度来决定一字上下的填充半径，划线越快填充越少。收尾部分再利用一个静态数据库和头部一样，将其填充成一个一字收尾的效果。中间粗细部分和头尾部衔接的话，应根据填充半径，让书写有个递减过程。这样的话，需要做的固定填充效果有起笔、收尾、折点、撇捺、点、提等特殊笔画，中间过渡粗细的话算法可提前设计出来，可以通用，填充可以通过数据库的像素实现填充细化。

    软件设计上，由于目前部分手机屏幕没有压力感应，在软件设计上只能采用调用模型库方式，在设计模型设计上还有待改进。本例以一横、一竖笔设计为例，其App Inventor组件采用画布及精灵1、精灵2，画布为米字格底布，见图1，精灵1表现横笔画法，精灵2表现竖笔画法。通过调用精灵，实现横竖书写，如果对字体实现模型库调用，其书写实现原理与此相同。书写后的效果图，见图2，其App Inventor組件及逻辑设计框架图如图3。

    未来手机将具有压力触摸感应功能，设计软件将更加方便，利用手指与手机接触压力或接触面积就可以更简单方便地设计软件，这对于软件的再升级提供了保障。

    临摹设计效果需要与实际纸张上临摹比对，在设计软件练习界面上，采用基于米字格上的字体练习，米格字体在App Inwentor中主要通过画布功能实现；选择不同的临摹字与临摹字体，在App Inwentor软件中通过字体库进行调用；在练习时通过雷达图功能实现书写效果与临摹字的比较，从结构、角度、运笔、重心、大小上进行比对，使操作者对书写产生认知，并随时打分，给予评定；这种评分设计，通过对横、竖、点、撇、捺等基本笔划书写轨迹比对进行分析其书写结构、角度、重心、大小是否准确，通过对书写速度比对轮廓粗细分析运笔效果。

    图4所示练习本，可以自己拟定练习文本，选择不同字体，不同字体可以从服务端下载；图5为常规米格练习示意，图6为另外一种字体米格练习示意，并可更改米格形式，为练习者提供多种用户体验。触摸向前箭头或向后箭头可以实施翻页，返回箭头实施清屏。

    四、软件拓展功能设计

    登陆个人主页，可以看见以前的练习及保存作品；首页有热门、关注、最新等页面，可以实现书法好友间的互动，每日签到可以获得金币，金币可以购置虚拟礼品赠送给好友和好的作品；通知列可以接受系统动态信息及好友间互传信息；休闲区可以通过小游戏获得金币。这些辅助功能的设置有助于提高游戏品味，这种格式及这些常见功能在其他软件中也可见，例如全民K歌等软件采用了这种界面布局，并获得了大众认可。

    五、结语

    手机毛笔书法软件设计，其难点在于书写效果上，采用手指触摸书写与传统写法有本质区别，需要在毛笔制作技术上予以突破。其次是在软件设计上，如何实现书写字体的毛笔虚拟仿真效果，还有很多值得研究的地方，例如墨迹的仿真与质感效果，在现有软件中还达不到理想效果，这需要手机屏制作技术及模拟技术的新突破。

    参考文献：

    [1]鲁红英，代西果，黄于鉴.基于android平台的“大学计算机基础”课程APP设计实现[J].中国校外教育，2015，（03）.

    [2]冯巨恒.基于计算思维的App Inventor教学实践[J].中国现代教育装备，2015，（10）.

    [3]郭守超，周庆国，邓常梅，周睿.基于App Inventor的移动学习探究[J].现代教育技术，2014，（09）.

    [4]张居彦.移动App设计工具Inventor[J].电子世界，2013，（15）.

    作者单位：

    李晓男，江南大学设计学院；江苏省泰兴中等专业学校。

    张宇红，江南大學设计学院。