中国画有着悠久的历史和丰富的遗产,在东方艺术中具有举足轻重的作用。近年来,随着计算机图形学技术的飞速发展,许多研究人员已经在中国画仿真中取得了卓越的可视化效果,这些成果给中国画艺术与计算机紧密结合创造了便利的条件,使二者的结合成为了一个不可阻挡的趋势。同时,对中国画的仿真研究也成为计算机数字艺术中的研究热点之一。颜料是中国画中是不可或缺的重要因素,对中国画进行仿真不能缺少对颜料仿真的研究。本文提出了一个针对中国画设色技法的仿真模型,该模型主要包括两个部分:中国画颜料的仿真和颜料扩散效果的仿真。在中国画颜料仿真中,首先根据中国画颜料的特性,可以知道中国画颜料包括植物性颜料和矿物性颜料,它们具有不同性质;因此,在仿真颜料时引入了由Kubelka和Munk提出的颜色光学理论,用来计算颜料自身的散射系数和吸收系数,从而可以得出不同颜料相调和后显示的颜色以及多层颜料叠加的颜色显示。对于颜料扩散效果的仿真,本文分析了不同性质的颜料之间以及颜料与墨之间的扩散效果的不同,对已有理论进行了必要的修改和补充,同时引入了两层纸模型结构,该模型将纸划分为扩散层、沉积层。根据纸模型的结构,把水、颜料粒子在宣纸上处于的不同状态分配给每一层,然后对每一层中的各个位置含有的水、颜料粒子数目的变化进行计算。最后,由各个位置处的粒子数目计算颜料的浓度,并根据颜料仿真模块,对最终的效果进行显示。该模型比较成功的模拟了中国画颜料的特殊性,在扩散仿真上也取得了比较好的效果。本文针对颜料的特殊性质以及中国画的设色技法,对颜料及其运用方法进行模拟,进一步完善了中国画的仿真研究,并具有较强的实用性。