基于二维纹理样本的方向场引导的体纹理合成

提出一种考虑方向场的体纹理合成新方法.在二维纹理样本中搜索邻域,采用优化的邻域匹配算法逐个合成体素;在匹配二维纹理样本像素邻域和体素邻域时,考虑各体素上的方向,生成各向异性体纹理,并允许采用各向异性的二维纹理样本获得满意的合成结果.方向场可由过程式方法生成,也可由三维医学数据处理而得.实验结果表明,从动物的弥散张量图像得到的方向场能有效地合成真实的动物肌肉纹理,为计算机图形学提供了一种新的肌肉建模手段.     

复用计算的虚拟肝脏体纹理合成与映射方法

虚拟手术中器官纹理能够给用户直观反映,加强临场感和操作感。研究在虚拟肝脏手术中纹理的表现技术,先合成体纹理空间,把二维情况下基于复用计算的纹理合成技术进行改进,扩展至三维空间中进行体纹理块分布并着色;同时计算每个三角面片内部点集并着色,以此增加纹理的真实感;切割肝脏体能看到内部纹理。实验结果表明,该方法能够生成具有高度真实感以及同样本体纹理相似的三维纹理,且合成速度能够满足虚拟手术要求。     

基于流线纹理合成的2D矢量场可视化

针对科学试验数据可视化问题,提出了一种2D矢量场可视化的方法－流线纹理合成方法,即通过将1D纹理映射到流线上,再利用流线纹理来合成可视化图象,因为移动1D纹理很容易形成矢量场动画。该方法是利用局部区域内流线的近似平行性,首先依据临界点来设定流线宽度,然后把流线绘制成多条平行流线,再分别将多条不同的1D纹理映射到流线上,从而能够加快计算。实际结果表明,由于流线纹理合成的纹理图象上清楚地显示了流线,因而反映了矢量场的方向信息,同时,该方法计算速度快,可以达到交互可视化的要求。     

面向移动设备的各向异性纹理映射方法

为了在低性能的移动设备上实现高质量图形效果,设计实现了一种高效的各向异性纹理映射方法.首先提出了基于三角形子纹理单元精度各向异性滤波器(TSPAF),将像素表示为三角形,通过反向投影获得像素在纹理空间的三角形足迹;并在此基础上提出了一种节省带宽的混合滤波方式,利用MIPMap层选择并结合二次线性滤波和TSPAF来实现混合各向异性纹理映射.实验结果表明,该方法能获得良好的图像效果,并具有低计算量和低存储量的优点,适合移动设备GPU的实现.     

自适应选取样本块大小的纹理合成方法

在传统基于样本块的纹理合成算法中,样本块的大小需要靠人工设定,或根据图像修复效果进行调节,缺乏自适应性。为解决上述问题,通过提取图像的相关纹理特征,提出一种样本块大小自适应选取方法。利用图像分解技术对图像进行预处理,利用图像灰度共生矩阵提取待修复图像的纹理特征,通过确定相关纹理特征与最优样本块大小的相互关系,实现了样本块大小的自动选取。仿真实验结果表明,利用文中方法自适应选取样本块大小,对自然图像能够获得理想的纹理合成效果。     

纹理合成技术研究

基于样图的纹理合成方法是继纹理映射,过程纹理合成等方法后发展起来的一种纹理拼贴方法,可以避免以往方法中的接缝,走样,需要参数调整等问题,在图像编辑,计算机动画,数据高倍压缩,网络数据的快速传输,大规模场景的生成以及真实感和非真实感绘制等方面具有广泛的应用前景,从二维图像,曲面,视频3个方面,对基于样图的纹理合成方法进行了综述,分析了几种典型的合成算法,讨论了现有算法存在的问题和进一步的发展方向。     

一种局部曲面纹理合成的改进方法

在局部纹理映射加速曲面纹理合成的算法的基础上,提出通过方向经验模型分解算法对其进行改进.方向经验模型分解算法利用纹理固有方向,在局部纹理的合成区和映射区实现了无缝接的纹理合成。实验结果表明,该算法合成质量高、算法简单、运行快速,能够达到令人满意的合成效果。     

基于样图的木材体纹理绘制方法

传统的体纹理绘制方法采用函数模型定义体纹理空间的颜色,模拟不同的纹理特征需要反复调整与测试相关参数,且在多数情况下不能获得令人满意的结果.以木材体纹理绘制为例,提出了一种基于样图的体纹理绘制新方法.该方法针对木材纹理的结构特点构造样图空间与体纹理空间的几何映射关系,采用木纹样图的像素纹理值定义体纹理空间的颜色.实验结果表明,绘制的纹理不仅较好地模拟了木纹样图中的纹理特征,而且在物体各表面交界处保持连续.由于纹理样图可根据用户需要任意选取,基于样图的体纹理绘制方法显著提高了计算机生成木纹的真实感与多样性.     

基于边界图的纹理合成方法

已有的纹理合成方法往往难以很好地保持纹理中的边界结构特征.为此,提出一种利用纹元边界辅助合成的方法.新方法首先从样本纹理中抽取出“纹元边界图”,然后在此图的指导下,基于块纹理合成方法的流程对“纹元式纹理”的两种情况“覆盖式”和“非覆盖式”纹理分别采用“边界覆盖法”和“边界匹配法”进行纹理合成.与已有的合成方法相比,新方法能更好地保持纹理的边界结构特征,对很多“纹元式纹理”都达到了满意的效果并且合成速度很快.     

基于样图的层式体纹理合成算法

针对深度方向上具有特征差异的层式纹理,提出一种基于样图的体纹理合成算法。采用基于全局优化的合成框架,在预处理中生成反映样图深度方向上特征差异的特征分布图,将其纳入相似性度量,合成时考虑3个正交方向上的邻域相似性,并利用k相关性搜索进行迭代优化。实验结果表明,该算法能保证合成纹理在深度方向上特征分布的相似性及水平截面的特征合理性,具有较高的合成质量和较快的收敛速度。     

Method of direct texture synthesis on arbitrary surfaces

A direct texture synthesis method on arbitrary surfaces is proposed in this paper. The idea is to recursively map triangles on surface to texture space until the surface is completely mapped. First, the surface is simplified and a tangential vector field is created over the simplified mesh. Then, mapping process searches for the most optimal texture coordinates in texture sample for each triangle, and the textures of neighboring triangles are blended on the mesh. All synthesized texture triangles are compressed to an atlas. Finally, the simplified mesh is subdivided to approach the initial surface. The algorithm has several advantages over former methods: it synthesizes texture on surface without local parameterization; it does not need partitioning surface to patches; and it does not need a particular texture sample. The results demonstrate that the new algorithm is applicable to a wide variety of texture samples and any triangulated surfaces.     

协同进化的近似规则纹理合成

纹理进化系统是一个面向近似规则纹理合成的算法,系统的主要特点是在进化理论的基础上,通过定义相关行为来优化纹理块在被拼接后无法改变而引发的累积误差问题.提出一种新的基于协同进化思想的纹理合成方案,通过新定义的个体选取及排布方式,可适用任意方向周期的纹理;通过去除迁徙、预建立适应度表等操作,很好地减轻了适应度计算开销的冗余度,并且新的进化过程能够更好地实现并行化.实验结果表明所提方案不仅在通用性上有所增强,在效率上也得到了显著提升.     

源自样图的树皮纹理合成技术研究

树皮的真实感表达是树木可视化中的一个重要问题。树皮表面纹理具有丰富的细节,并且树干不同部位的纹理质地可能会发生渐变,要真实模拟树皮纹理的这些效果并不简单。提出一种真实感树皮纹理的合成方法。该方法基于块纹理合成的思想,可以根据几块树皮样图纹理,实现树干部分整张树皮纹理的合成。采用这种合成方法,有效避免了采用一般纹理拼接方法所造成的纹理接缝问题。并且,该方法采用一种控制合成概率的策略有效实现了不同质地的树皮纹理之间的渐变,从而能够真实表现出树皮由老到嫩逐渐变化的效果。基于样本及边缘融合的方式实现了树皮疤痕效果的生成。实验表明,该方法可以有效生成带有生长变化特征的真实感树皮纹理,满足真实感绘制的需求。     

基于Wang Tile的改进纹理合成算法

Wang Tiles由4个纹理块构建而成,并为Tiles拼接做准备。因为Wang Tiles是事先制作的,所以它是一种实时纹理合成方法。然而,在Tiles内部和相邻Tiles拐角处存在着匹配问题,因此,提出了一种改进Wang Tile的新方法,该方法使用一个新的样图来替换边界匹配样图的中心,并采用Image Quilting算法查找替换路径,从而生成Tile集合,继而合成大块纹理。实验结果表明,所绘制的纹理不仅成功克服了匹配问题,而且在某种程度上增强了纹理多样性。     

基于纹理合成的视频去抖动

视频去抖动是视频增强技术的一个重要应用,通过纠正视频帧的位置使视频运动变得平稳。随之而来的问题是如何修复视频帧留下的空缺以保持视频的连续性。在对图像修复技术进行研究的基础上,提出了利用改进的纹理合成技术进行去抖动视频修复的方法。实验给出的视频去抖动效果证明了该方法的有效性。     

Interactive texture design and synthesis from mesh sketches

Geometry mesh introduces user control into texture synthesis and editing, and brings more variations in the synthesized results. But still two problems related remain in need of better solutions. One problem is generating the meshes with desired size and pattern efficiently from easier user inputs. The other problem is improving the quality of synthesized results with mesh information. We present a new two-step texture design and synthesis method that addresses these two problems. Besides example texture, a small piece of mesh sketch drawn by hand or detected from example texture is input to our algorithm. And then a mesh synthesis method of geometry space is provided to avoid optimizations cell by cell. Distance and orientation features are introduced to improve the quality of mesh rasterization. Results show that with our method, users can design and synthesize textures from mesh sketches easily and interactively.     

改进的自然动态纹理综合算法

动态纹理综合技术是近年来计算机图形学领域研究的热点与难点之一.动态纹理综合技术在虚拟现实、电脑动画等领域有着广泛的应用.将Kernel PCA算法引入到动态纹理的分析与综合中,并与传统的基于线性PCA的动态纹理算法相比较.实验数据表明,基于Kernel PCA的改进算法在动态纹理描述和综合效果上均比线性PCA算法更好.     

利用相关性的快速块拼贴纹理合成

通过总结已有的纹理合成算法,采用基于样图的纹理合成方式提出了一种快速块拼贴纹理合成算法。该算法基于纹理的相关性,在搜索最佳目标纹理块时,通过相关位置偏移技术在样图中映射出已合成块的地址,适时加入螺旋搜索方法,利用块边界匹配算法将搜索到的地址块进行匹配,直到找到符合误差阈值的纹理块然后进行输出合成。通过实验发现,算法在处理随机性纹理和结构性纹理时都能取得比原先算法更好的合成效果,合成时间也大大加快。     

一个新的纹理图像合成方法

基于样本的纹理合成方法是继纹理映射、过程纹理合成等方法后发展起来的一种纹理拼贴方法,可以避免以往方法中的接缝、走样等问题,在计算机图形学、计算机视觉、图像处理等领域是非常重要的.一种基于块的纹理合成新方法被提出:应用最大流原理和顺序访问方式建立了新的GraphCut图结构,该方法具有Graph Cut算法[2]的较好运行效果,并降低了Graph Cut算法的复杂性.其中,对近规则邻域的纹理图像合成尤为适用.