基于樣圖的紋理合成在點(diǎn)模型上的實(shí)現(xiàn).pdf

1、紋理技術(shù)在影視娛樂、工業(yè)設(shè)計(jì)和虛擬仿真等方面有廣泛的應(yīng)用，關(guān)于紋理的研究一直是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺以及圖像處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)?；跇訄D的紋理合成是繼紋理映射技術(shù)和過程紋理方法后發(fā)展起來的新的紋理拼貼技術(shù)。目前，人們提出了一些基于樣圖的三維紋理合成技術(shù)，但這些技術(shù)無法應(yīng)用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的物體，因?yàn)檫@些技術(shù)都是建立在網(wǎng)格模型上，它們是根據(jù)采樣點(diǎn)生成三角片網(wǎng)格進(jìn)行圖像處理。隨著三維掃描技術(shù)的高速發(fā)展，掃描所得到的網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)目達(dá)到了十億數(shù)量級，要

2、對如此多的網(wǎng)格點(diǎn)進(jìn)行三角面片化處理需要很大的計(jì)算工作量，導(dǎo)致實(shí)用價(jià)值不大?；邳c(diǎn)的繪制技術(shù)摒棄了傳統(tǒng)的三角面片表示方法，只記錄點(diǎn)的信息，由這些點(diǎn)的信息直接重構(gòu)出最終的圖像，從而為解決大量三維采樣數(shù)據(jù)的快速繪制處理提供了一條新的途徑。 目前，點(diǎn)模型表面幾何建模和繪制技術(shù)已趨于成熟。結(jié)合點(diǎn)的繪制技術(shù)，本文實(shí)現(xiàn)了一種基于點(diǎn)模型的三維紋理合成新方法。該方法的工作流程是：(1)在點(diǎn)模型表面建立方向場；(2)選取紋理合成的初始點(diǎn)；(3)建立

3、鄰域關(guān)系；(4)在樣圖中隨機(jī)取紋理值賦給初始點(diǎn)，同時(shí)找出初始點(diǎn)的所有鄰域點(diǎn)，并初始化它們的紋理值；(5)進(jìn)行紋理合成處理，在處理循環(huán)中每次找到一點(diǎn)作為進(jìn)行紋理合成的待定點(diǎn)；(6)通過投影和建立匹配窗得到此待定點(diǎn)與樣圖的映射關(guān)系；(7)利用獲得的映射關(guān)系在樣圖中尋找與待定點(diǎn)紋基于樣圖的紋理合成在點(diǎn)模型上的實(shí)現(xiàn)理值最匹配的點(diǎn)；(8)將獲得的匹配點(diǎn)的紋理值賦值給待定點(diǎn)，同時(shí)將匹配窗中沒有紋理的點(diǎn)賦相應(yīng)的紋理值。本文設(shè)計(jì)了相應(yīng)的算法，實(shí)現(xiàn)了基于

4、點(diǎn)模型的三維紋理合成方法。算法中的控制參數(shù)有匹配窗的大小、匹配窗的單位間距、kdtree的大小，這些參數(shù)是可以動態(tài)更改的，對不同規(guī)格的樣圖和紋理復(fù)雜度，可以靈活地更改這些參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了算法的可控性。 運(yùn)用本文的方法，我們在點(diǎn)模型上對不同的樣圖進(jìn)行紋理合成處理，得到了有效的合成結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文方法有效地保持了生成的紋理結(jié)構(gòu)和視覺效果的連續(xù)性和平滑性，在三維紋理合成領(lǐng)域?qū)嵱?、有效。與傳統(tǒng)的基于網(wǎng)格模型的三維紋理合成方法相比，本