Automatic Image-Based Pencil Sketch Rendering

This paper presents an automatic image-based approach for converting greyscale images to pencil sketches,in which strokes follow the image features.The algorithm first extracts a dense direction field automatically using Logical/Linear operators which embody the drawing mechanism.Next,a reconstruction approach based on a sampling-and-interpolation scheme is introduced to generate stroke paths from the direction field.Finally,pencil strokes are rendered along the specified paths with consideration of image tone and artificial illumingation.As an important application,the technique is applied to render portraits from images with little user interaction.The experimental results demonstrate that the approach can automatically achieve copmelling pencil sketches from reference images.     

一种新的层次包围盒方法

在计算机图形学中，经常碰到这样的问题：给定平面或空间上的一系列景物，判断一条直线是否与这些景物的其中一个相交，或者更进一步地，如果相交的话，它与哪 些景物相交。这个问题在隐茂线消除、隐茂面消除、光线跟踪算法等图形学基本算法中具有普遍意义。     

基于分割插值的连续多分辨率模型

给出了一种基于边删除的多边形网格分辨率模型生成算法,通过递归地删除网格模型中的边,从而得到连续的简化模型.算法建立了可调加权控制函数来控制边的简化顺序.在模型简化的不同阶段,通过调节控制函数的权值执行不同的简化原则,使得视觉重要度低的边优先删除.此外,通过建立独立集,避免了模型的局部过度简化.算法用临近点插值模板,求取边简化生成的新点.实验结果表明,该算法可实现较理想的场景简化效果.     

基于Wang Tiles的几何纹理合成

提出了一种基于Wang Tiles的几何纹理合成方法来在不同物体表面上即时地生成几何纹理.首先根据给定的几何纹理预计算出一组Wang Tiles,然后用这组Wang Tiles在不同的目标物体上即时生成新的几何纹理.尽管基于Wang Tiles的方法已经应用于图像纹理,但由于几何纹理采用了与图像纹理完全不同的表示方式,因此需要用完全不同的方法来处理.采用了基于约束的几何纹理合成技术自动生成几何纹理Wang Tiles,从而保证了生成的几何纹理Wang Tiles在所有排列下都能保持其几何连续性.与现有的方法相比,生成的几何纹理Wang Tiles可以重用到不同的目标物体上,同时占用的存储空间及计算量更小,速度更快.     

面向交互的场景外存调度和空间剖分算法

提出了一个新的面向交互操作的三维模型数据外存调度算法,该算法解决了基于外存三维模型数据难以进行添加、删除、平移等交互操作的问题.同时,文中还提出了双层的BSP空间剖分结构,在交互操作的过程中,保持每个物体的BSP树不变,自适应地更新整个BSP场景绘制加速结构,使得交互操作不会降低场景的绘制加速空间削分结构的使用效率.     

半透明物体漫散射效果的实时绘制与材质编辑

半透明物体透明效果的真实感绘制是近年来研究的热点,提出一种针对半透明物体漫散射效果的实时真实感绘制与材质动态编辑方法--基于双向表面散射反射率函数(BSSRDF)的Dipole近似.通过主元分析将Dipole近似中的漫散射材质甬数分解为与形状相关甬数和与半透明材质相关函数的乘积形式;利用该分解表示,在预辐射传输的实时真实感绘制框架下,通过对散射传输的预计算来实现在多种光源环境下对半透明物体材质的实时编辑.此外,还提出一种对预计算辐射传输数据在空域上进行二次小波压缩的方法,利用表面点在空间分布位置的相关性,在保证绘制质量的前提下,大大压缩了数据,提升了绘制效率.实验结果表明,文中方法可以生成具有高度真实感的半透明效果并保证实时的绘制速度.     

基于图像序列的交互式快速建模系统

给出了一个基于图像序列的交互式三维建模系统.通过输入一段未标定的图像或视频序列,系统能够自动地恢复出摄像机参数;然后用户只需要在少量几帧图像上简单勾画出物体的形态结构,系统就能自动解析出多帧之间用户交互的对应关系,从而迅速、逼真地重建出场景的三维模型.该系统提供了点与线段的重建、直线与平面的重建、曲线与曲面的重建等功能,能够满足对现实世界中的复杂场景的快速高精度的重建要求.几组真实拍摄的图像序列的建模实验表明:该系统高效、实用.能够很好地满足实际建模需求.     

面向多投影显示墙的手势交互系统设计与实现

在PC集群驱动的多投影显示环境下,设计并实现了一个基于计算机视觉技术和数据手套的手势交互系统(gesture-based interaction system,GBIS).GBIS整合了满足色彩一致性和特征一致性的特征点跟踪算法来实现交互动作的捕捉,并配合数据手套的有限状态机输出,实现了实时的沉浸式手势交互.实验结果表明:当所用摄像头的采集频率不低于30帧时,该系统能够实时地跟踪手臂的交互动作,同时保持较高的跟踪精度和交互可靠性.     

面向多投影显示墙的画面校正技术

多投影显示墙是缓解对超高分辨率显示屏幕不断增长的需求与单台显示设备分辨率有限性之间矛盾的有效手段,但目前还缺乏规范化的模式和方法以支持高精度、高可靠性的画面校正.提出一种颜色校正方案以解决上述问题.首先介绍多投影显示墙画面校正中存在的主要问题和现有的解决方法;在此基础上,给出了多投影显示墙的画面校正流程和几何校正方法;然后讨论了多投影显示墙画面校正结果的评价标准,提出了投影仪的广义颜色模型和基于搜索技术的视觉无缝方法.该方案使用数码相机实现了高精度的视觉无缝画面校正,从而提高了构造多投影显示墙的效率并降低了维护成本.校正结果在多种类型的投影墙系统中得到验证和应用,对指导多投影显示墙的搭建和维护具有较高的理论与实践价值.     

基于图形硬件的快速RCS估算

为了对复杂目标模型进行快速估算,在介绍复杂目标的RCS计算系统emX及其所采用的物理光学方法、几何光学寻迹方法和物理绕射方法的基础上,结合图形硬件对估算进行了加速,实现了对于复杂目标模型的一次反射,多次散射和边缘绕射相结合的快速RCS计算算法。最后对实验数据进行了对比和分析,结果证明,该方法是一种有效的RCS快速估算方法。