一种基于流体动力学模拟的水墨渲染方法

基于流体动力学模拟技术提出了一种新的水墨效果渲染方法,利用高级着色器语言（HLSL）通过图形处理单元（GPU）就纹理的顶点与像素进行处理。通过交互,计算出逐像素的外力及其所引起的加速度,将其作用于待处理纹理中,从而实现对该纹理实时水墨效果的渲染。实验结果表明,该方法具有较好的水墨动态特性的仿真效果,可以对渲染过程进行控制和干预,并能够实时显示。     

保持三维模型内在属性特征的水墨绘制

为了解决非真实感渲染方法中三维模型的细节特征保持不足的问题,提出一种基于三维模型内在属性特征绘制图的带水墨画效果的非真实感渲染方法.将模型曲面的平均曲率转化为表面材质,使用帧缓冲对象渲染到纹理,经过像素变换、高斯模糊等处理得到水墨效果;再经过非线性映射得到黑白分明的内在属性特征绘制图,然后在图像空间通过GPU进行图像处理;通过调节光源位置可以实时地调整水墨笔画的分布,调整阈值以改变特征细节的展示层次.大量实例结果表明,文中方法是高效、可靠的.     

一种非真实感的水墨画渲染方法

非真实感渲染是图形学的重要研究领域。本文利用Opengl实现了一种非真实感的水墨渲染的方法,方法首先通过模型定点的视线矢量和法线矢量的点乘积计算其夹角的余弦值,然后根据计算的余弦值进行纹理映射,最后进行显示完成了水墨渲染效果。     

基于定向滤波的水墨图像线条渲染方法仿真

针对当前水墨图像线条渲染运行时间长、分辨率低的问题,提出基于定向滤波的水墨图像线条渲染方法.首先利用滤波函数对水墨图像进行去噪,可以得到经过去噪后的图像坐标,再利用Lab彩色模型对水墨图像做分割处理,根据聚类方法完成对图像的聚类处理,按照浮点方法将彩色水墨图像转为灰度图像,结合直方图阈值法将灰度图像转为二值图像,通过对水墨图像的去噪、分割以及预处理,完成了对水墨图像的轮廓提取,为图像线条渲染做准备.其次,利用水墨图像像素在RGB中的分量,计算输出和输入水墨图像间的关系,完成对水墨图像颜色的提取以及均一化处理.最后利用定向滤波方法计算水墨图像的相位偏移序列,对水墨图像正交滤波核的基函数进行求解,最终实现了对水墨图像线条的渲染.实验结果表明,在对水墨图像线条进行渲染时,提出方法不仅运行时间短、效率高,还具有较高的图像分辨率,图像的渲染效果较好.     

基于定向滤波的水墨图像线条渲染方法仿真

针对当前水墨图像线条渲染运行时间长、分辨率低的问题,提出基于定向滤波的水墨图像线条渲染方法.首先利用滤波函数对水墨图像进行去噪,可以得到经过去噪后的图像坐标,再利用Lab彩色模型对水墨图像做分割处理,根据聚类方法完成对图像的聚类处理,按照浮点方法将彩色水墨图像转为灰度图像,结合直方图阈值法将灰度图像转为二值图像,通过对水墨图像的去噪、分割以及预处理,完成了对水墨图像的轮廓提取,为图像线条渲染做准备.其次,利用水墨图像像素在RGB中的分量,计算输出和输入水墨图像间的关系,完成对水墨图像颜色的提取以及均一化处理.最后利用定向滤波方法计算水墨图像的相位偏移序列,对水墨图像正交滤波核的基函数进行求解,最终实现了对水墨图像线条的渲染.实验结果表明,在对水墨图像线条进行渲染时,提出方法不仅运行时间短、效率高,还具有较高的图像分辨率,图像的渲染效果较好.     

基于可编程流水线的水墨画效果实时绘制

为了提高对三维模型进行实时水墨渲染的效率,同时扩展水墨效果在计算机动画中的应用,利用先进的可编程图形流水线技术,结合多种纹理贴图技术,边缘评估算法,多种图像空间内的后期处理算法,实现了水墨风格生物动画的高效率实时渲染.用户可根据需要对场景和系统进行配置并实时调整视角和缩放.实验结果表明,运算速度能够满足交互系统的实时性需求.     

基于粒子系统的书法书写仿真系统

水墨风格渲染是非真实感渲染的一个研究分支.利用CPU、GPU配合实现的粒子系统,结合纹理融合技术来实现书法书写字迹仿真.利用鼠标实现用户交互,鼠标按键、位移方向和位移速度控制墨滴的走向,实现了书法书写的仿真.系统采用实时渲染方式,用户可根据需要对场景和系统进行配置并实时调整视角和缩放.实验表明运算速度能够满足交互系统的实时性需求.     

基于GPU的屏幕空间镜头水滴实时渲染

为了实时模拟真实性高的镜头水滴,提出一种在可编程图形硬件中实现的镜头水滴渲染新方法。首先三维场景被渲染到一张场景纹理,然后在GPU着色器中为镜头水滴产生不规则边缘接触曲线,使用该曲线快速构建水滴的曲面,最后采用曲面的表面信息并根据水滴的光学属性渲染出水滴的折射效果。采用该方法,可以实时地在屏幕上渲染出镜头水滴效果。使用GPU着色器进行渲染,可以在渲染出效果逼真的水滴的情况下,获得实时的帧率。采用光线折射物理方法渲染出的水滴的效果比直接使用纹理贴图方式获得的水滴的效果更逼真。     

基于三维纹理的实时流体模拟

本文描述了一种利用基于Open GL三维纹理实现的直接体绘制方式显示流体模拟结果的方法。以JosStam的二维流体模拟模型为基础，扩展出三维流体模拟的模型；然后通过将密度场映射到三维纹理空间，实现实时的显示；并通过引入全局光照模型，得到真实感的渲染效果。最后通过与粒子系统进行对比，分析了本方法的显示效果优势。     

3D水墨线皴渲染的仿真研究与设计

皴法是历代画家根据山石的地质构造外形或树木的表皮状态而创造的表现形式,用来表现山石和树皮的纹理。对3D模型进行皴法渲染主要采用了非物理仿真方法,直接从线皴中典型的披麻皴的外观特征入手,提出了一种在3D模型上仿真披麻皴的方法。首先通过确定笔道位置、控制笔道方向得到笔道关键线,并对其进行风格化处理,再结合笔模型和笔法模型绘制笔道。利用提出的算法能够灵活控制皴法笔道的密度,得到典型的披麻皴效果。     

三维模型表面特征的水墨效果渲染算法

提出一种对三维模型实现水墨效果渲染的两步二维纹理映射方法.该方法首先通过模型顶点的视线向量和法线向量的点乘积计算其夹角的余弦值,作为第一步的纹理坐标进行映射;再通过欧拉公式计算径向曲率及其方向导数值,作为第二步映射的纹理坐标.为达到实时的交互浏览,在第二步映射时还可采用基于视点无关的曲率特征的映射策略(如平均曲率、高斯曲率、主曲率等).在快速生成水墨画效果的同时也显示出更多的特征细节.     

基于BM3D预处理的纹理光照不变特征提取算法

为消除光照变化对图像结构信息的影响,提出基于三维块匹配（BM3D）预处理的纹理光照不变特征提取算法。基于BM3D算法的良好降噪特性,该方法首先对图像各颜色通道采用BM3D降噪,利用小波变换得到各颜色通道对数域的低频和高频分量,然后对低、高频分量分别运用小波降噪和Bayes-Shrink算法降噪,并构造光照不变量,最后采用主成分分析(PCA)降低特征维度,取得特征向量,并利用K-最近特征线分类器进行图像分类。在Outex_TC_00014纹理数据库的实验结果表明,该算法具有较好的分类效果。     

基于姿势引导与属性分解的人物图像生成

生成姿势受控的人物图像要求在变换姿势条件下生成与源人物图像对应的新图像,同时新图像中人物的上衣、裤子、发型等属性需要与源人物保持一致。由于人物纹理编码和人体姿势关键点编码难以直接融合,导致生成图像中一些关键人物属性与源图像的一致性较差,为此,建立一种循环一致性约束下的双流生成网络模型。在训练阶段,该模型在纹理编码器的输入中增加源人物的姿势条件信息,从而缩小分解组件编码的搜索空间,提高人物生成的可控粒度。设计一个融合模块将源人物的姿势信息与每一个分解组件样式码相融合以进行生成和对抗训练,同时,增加循环一致性约束,使得生成图像与隐空间更为匹配。在测试阶段,通过网络对源人物的纹理编码信息与目标的姿势编码信息分别进行编码,经过信息融合和解码获得姿势变换后的人物图像。使用DeepFashion数据集进行定性和定量测试,结果表明,该模型的峰值信噪比、感知评分、结构相似性指标分别达到31.409 dB、3.369、0.768,模型中添加的姿势引导条件和循环一致性约束能够简化属性分解的概率生成表达,使得人物生成图像的纹理更为准确,符合人类视觉感知特性。     

Projective texture atlas construction for 3D photography

The use of attribute maps for 3D surfaces is an important issue in geometric modeling, visualization and simulation. Attribute maps describe various properties of a surface that are necessary in applications. In the case of visual properties, such as color, they are also called texture maps. Usually, the attribute representation exploits a parametrization g:U??²→?³ of a surface in order to establish a two-dimensional domain where attributes are defined. However, it is not possible, in general, to find a global parametrization without introducing distortions into the mapping. For this reason, an atlas structure is often employed. The atlas is a set of charts defined by a piecewise parametrization of a surface, which allows local mappings with small distortion. Texture atlas generation can be naturally posed as an optimization problem where the goal is to minimize both the number of charts and the distortion of each mapping. Additionally, specific applications can impose other restrictions, such as the type of mapping. An example is 3D photography, where the texture comes from images of the object captured by a camera [4]. Consequently, the underlying parametrization is a projective mapping. In this work, we investigate the problem of building and manipulating texture atlases for 3D photography applications. We adopt a variational approach to construct an atlas structure with the desired properties. For this purpose, we have extended the method of Cohen–Steiner et al. [6] to handle the texture mapping set-up by minimizing distortion error when creating local charts. We also introduce a new metric tailored to projective maps that is suited to 3D photography.     

地质结构三维建模及其可视化方法研究

在对前人的研究成果进行了比较分析的基础上提出了一种地质结构三维建模与可视化方法.该方法从多源数据融合角度出发,融合基础地理数据、钻孔数据、物探解译剖面数据,利用空间插值技术构建三维空间数据场,采用三维硬件纹理直接体绘制技术进行体视化,以真三维形式表达了研究区域地层结构的空间分布特征与内部属性信息.与前人研究相比,该方法反映地质结构更加准确,数据场建立速度更快.     

地质结构三维建模及其可视化方法研究*

在对前人的研究成果进行了比较分析的基础上提出了一种地质结构三维建模与可视化方法。该方法从多源数据融合角度出发,融合基础地理数据、钻孔数据、物探解译剖面数据,利用空间插值技术构建三维空间数据场,采用三维硬件纹理直接体绘制技术进行体视化,以真三维形式表达了研究区域地层结构的空间分布特征与内部属性信息。与前人研究相比,该方法反映地质结构更加准确,数据场建立速度更快。     

Parallel four‐dimensional Haralick texture analysis for disk‐resident image datasets

Texture analysis is one possible method of detecting features in biomedical images. During texture analysis, texture‐related information is found by examining local variations in image brightness. Four‐dimensional (4D) Haralick texture analysis is a method that extracts local variations along space and time dimensions and represents them as a collection of 14 statistical parameters. However, application of the 4D Haralick method on large time‐dependent image datasets is hindered by data retrieval, computation, and memory requirements. This paper describes a parallel implementation using a distributed component‐based framework of 4D Haralick texture analysis on PC clusters. The experimental performance results show that good performance can be achieved for this application via combined use of task‐ and data‐parallelism. In addition, we show that our 4D texture analysis implementation can be used to classify imaged tissues. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于网格服务的三维城市模型的可视化研究

对三维城市的建模方法进行了讨论，提出了一种网格环境下基于SOAP（Simple Object Access Protocol）消息包的三维空间数据表达方法，并通过动态网格服务的方式为客户端的三维可视化提供数据源，通过解析SOAP消息包便可得到三维可视化所需的矢量数据、属性数据以及纹理数据等，再通过Java和Java3D技术实现城市模型的三维显示和客户端的交互操作。最后，在Globus网格环境下给出了基于网格服务的三维城市模型可视化的实验例子。     

Visualization of multidimensional shape and texture features inlaser range data using complex-valued Gabor wavelets

The paper describes a new method for visualization and analysis of multivariate laser range data using complex valued non orthogonal Gabor wavelets (D. Gabor, 1946), principal component analysis and a topological mapping network. The initial data set that provides both shape and texture information is encoded in terms of both amplitude and phase of a complex valued 2D image function. A set of carefully designed oriented Gabor filters performs a decomposition of the data and allows for retrieving local shape and texture features. The feature vector obtained from this method is multidimensional and in order to evaluate similar data features, further subspace methods to transform the data onto visualizable attributes, such as R, G, B, have to be determined. For this purpose, a feature based visualization pipeline is proposed consisting of principal component analysis, normalization and a topological mapping network. This process finally renders a R,G,B subspace representation of the multidimensional feature vector. Our method is primarily applied to the visual analysis of features in human faces but is not restricted to that     

使用多视图L1跟踪器的三维人体运动恢复

近年来从视频中恢复三维人体运动的研究发展很快,其中大部分方法是基于前景轮廓的。提出了一种基于纹理信息的三维人体运动恢复方法,并给出了一个鲁棒、自适应的跟踪器模型。该模型基于L1跟踪器,并将其扩展到多个视图中,使用分层搜索来跟踪人体的各个部位。它可以寻找在模板子空间里重构误差最小的跟踪目标,将每个视图的重构误差作为衡量人体三维姿态与图像拟合的可能性函数。整个算法在退火粒子滤波的框架下进行。为了提高跟踪准度,在纹理模板更新过程中使用了两种方法:用人体的三维模型来检测自遮挡;根据模板系数检测计算错误的跟踪结果。综合这两种检测器,可以防止遮挡后和计算错误的跟踪结果加入到纹理模板中。在HumanEva-Ⅱ测试集上的实验表明,该算法能够得到较好的结果。