点模型上基于样图的纹理合成

[目的]目前已有的在三维点模型上的纹理合成方法,是将点模型进行三角面片化后再进行纹理合成操作,本研究的目的是避免三角面化的过程,得到一种直接在点模型上操作的、快速有效的纹理合成方法.[方法]首先,用KD树为三维点模型上的每一点建立领域,然后为每一点在样图中寻找最匹配的纹理值,最后通过基于点的绘制技术完成纹理合成.[结果]本研究方法能在三维点模型上生成连续光滑的纹理,且保持了原样图的纹理结构.[结论]本研究的纹理合成方法是有效的,并且和传统的三维纹理合成算法相比,本方法费时更少、更灵活可控.     

基于样图的纹理合成在三维点模型上的实现

结合点模型的图像处理技术,提出一种点模型上的三维纹理合成新方法。该方法在点模型表面用Kdtree建立离散点之间的联系,从而建立与样图的映射关系寻找纹理值,最后用点的绘制方法进行绘制,完成纹理合成。实验结果表明,本方法有效地保持了生成的纹理结构和视觉效果的连续性和平滑性,在三维纹理合成领域实用、有效。     

点模型上基于样图的纹理合成（英文）

【目的】目前已有的在三维点模型上的纹理合成方法,是将点模型进行三角面片化后再进行纹理合成操作,本研究的目的是避免三角面化的过程,得到一种直接在点模型上操作的、快速有效的纹理合成方法。【方法】首先,用KD树为三维点模型上的每一点建立领域,然后为每一点在样图中寻找最匹配的纹理值,最后通过基于点的绘制技术完成纹理合成。【结果】本研究方法能在三维点模型上生成连续光滑的纹理,且保持了原样图的纹理结构。【结论】本研究的纹理合成方法是有效的,并且和传统的三维纹理合成算法相比,本方法费时更少、更灵活可控。     

使用特征点定位的纹理优化

提出一种纹理优化算法,以加速纹理合成和确保输出图像结构的正确.在预处理阶段,分析纹理样图中特征点的全局分布,并计算样图结构坐标.在优化阶段,像素邻域匹配之前通过结构坐标匹配排除会导致图像结构错误的匹配位置,避免不必要的匹配计算并确保图像结构的正确;使用低能量的初始值及结构坐标动态调整加速迭代过程的收敛.实验证明,该算法提升了图像质量并加速了合成过程,加速比随纹理随机度的不同而不同,对大多数结构性纹理,至少达到两个数量级.     

基于投影的三维打印模型纹理着色

针对三维打印模型着色的设备复杂、昂贵和着色算法难以实现的问题,本文实现了一种设备简易、易于实现的着色方法.该方法首先使用结构光对场景做编码,同时摄像机拍摄编码后的场景图.然后在场景图的三维模型上至少选取4个二维特征点,通过对结构光解码求取投影仪投射的结构光模板图对应的二维特征点集,并在三维模型上选择对应的三维特征点集.通过点集之间的对应关系,该方法可以正确的投射纹理到三维模型上.实验证明,该文提出的纹理着色方法可以有效地、正确地将纹理动态投射到三维打印物体上.     

实时交互式三维模型纹理映射算法

针对三维动画制作中模型纹理绘制不够直观、效率低下等问题,提出一种实时交互式三维模型纹理映射算法,即通过交互式三维拾取准确找到三维模型与二维纹理图像对应点,直接在三维模型表面使用笔刷进行纹理图像的绘制。实验在Unity 3D引擎中进行,结果表明用户可以使用该算法进行纹理的交互式设计与合成,其笔刷定位精确,绘制过程帧率稳定,绘制得到的纹理图像质量较高。该方法对比传统制作流程中对三维模型展开UV,在二维图像处理软件中进行纹理绘制的方法更为直观、高效。     

基于样图的纹理合成技术的研究

基于样图的纹理合成方法是继纹理映射、过程纹理合成方法后发展起来的一种纹理技术,在大规模场景的生成以及真实感图形绘制和非真实感绘制、计算机动画等方面具有广泛的应用前景。该文对该纹理合成方法的数学模型进行了分析,对典型算法进行了比较总结。     

迭代函数系统吸引子逼近的一个标记算法

采取边迭代边绘制的方法,对迭代函数系统吸引子逼近集中的每一点,用不同的符号标记该点的绘制状态以及在各变换下的原像.迭代过程中,根据点的标记符号减少对该点所做的变换和相应变换下像点的重复绘制.利用该算法绘制了几个经典IFS的吸引子分形图,并与其他两种计算效率较高的逼近算法进行了数值比较.实验表明,该算法可以快速高效地绘制出IFS吸引子的分形图.     

基于图像处理器的EWA Splatting体绘制加速算法

提出了利用目前的图像处理器（GPU）的点块纹理、帧缓存对象（FBO）和可编程功能来加速实现EWA Splatting的体绘制算法.该算法直接以采样点作为代理几何,利用光线投射在GPU中求取每个像素点的所对应三维纹理坐标,同时用一个近似低通滤波器代替高斯滤波器.试验结果表明,所提出的算法可以应用于高质量的交互科学计算可视化.     

基于三维纹理场的自然纹理模拟

分析了纹理映射和过程纹理算法在三维形体表面自然纹理绘制的不足,提出了基于真实的纹理照片(样图)构建纹理场,进一步在纹理场中嵌入OBJ形体,通过蚀刻纹理场获得形体表面纹理的方法。该方法具有更好的实时性,更好的适用性,能适合游戏场景的绘图需要。     

数字地面模型的加密与显示

介绍以航测数据重建三维地形模型,改进三次样条曲面算法用于格网加密,提出以格网为基础的地表、地物快速显示算法,实现地物造型、树木及地表纹理的三维表示。     

非均匀纹理图像大区域修复算法

为了改善实际非均匀纹理图像大区域修复效果,提出了一种改进的纹理合成算法.在传统图像修复算法优先权系数的基础上,增加了方向性优先权系数,为纹理合成时各点的传播方向和进度提供索引;同时,针对非均匀纹理图像渐近变化的特点,将以待修复块为中心的扇形区域作为最优匹配块的搜索区域,以减少误匹配.仿真实验结果表明,该方法能够有效克服传统纹理合成方法没有考虑方向性的缺点,对实际大区域非均匀纹理图像取得了较好的修复效果.     

任意形体金属目标电磁散射计算中奇异积分处理的新方法

针对用S.M.Rao提出的模型对任意形体金属目标散射计算遇到的奇异积分的难题,提出了一种新的解析计算方法.用该方法将全局坐标下的积分转换为局部坐标求积,通过坐标的平移和旋转,将问题由三维直角坐标系转换到二维极坐标系,解析计算出中间结果后,再通过坐标反变换得到原问题中的结果.用该方法对方形金属平板、弯折金属板和金属球分别进行了计算,计算结果与已有文献吻合.结果表明该方法具有较好的计算精度和较快的计算速度.     

面向全自动三维扫描系统的多视角三维数据自动配准技术

针对利用高精度转台进行配准模型的顶部和底部与模型进行配准时效果不佳的问题, 提出一种面向全自动三维扫描系统的多视角三维数据自动配准方案. 对待扫描模型, 利用单轴高精度转台获取由不同角度扫描的点云数据, 先使用一种快速简单的方法求解转台中轴, 利用中轴将多片点云拼合得到模型主体; 再通过点云包围盒变换, 完成点云的初始配准, 并通过改进的ICP算法完成点云的精确配准. 实验结果表明, 该方法具有较好的操作性和较高的精度.     

文物数字化的关键技术

以文物三维网格模型的获取、三维纹理映射为重点,对文物保护方面相关的若干工作进行了探讨.利用三维激光扫描仪InSpeck 3D-DF采集文物几何数据,然后使用三维建模工具对文物几何数据进行后续处理,来建构特定文物的网格模型.在此基础上,给出了以建构好的网格模型与彩色图像之间的纹理映射关系,基本方法是根据一个透视投影模型,利用文物网格模型和各幅图像之间手工标记的特征对应来求解图像与模型间的纹理映射,并最终把各个模型点实际对应的多个纹理值进行合成,得到较好的纹理映射效果.     

基于Curvelet的纹理方向自适应图像插值

为提高纹理复杂图像的插值放大质量,提出一种纹理方向自适应的图像插值算法。首先利用Curvelet变换提取图像的4个方向因子矩阵,然后对不同类插值点选择相应的2个方向因子构造权重系数进行线性插值,从而自适应地重建各类待插值点。分析比较了本文与现有插值算法对平滑与纹理复杂区域的插值重建质量。实验结果表明,本文算法能有效抑制传统插值方法重建图像时出现的边缘模糊和锯齿现象,重构的图像效果优于传统方法,纹理丰富图像的重构质量可提高2dB以上。     

基于可展曲面的3D服装原型建模与服装样板生成

基于3D人体数据,提出一种新的3D服装原型建模方式,并通过展开得到2D服装样板.首先利用分段水平B样条曲线(PHBC)建立参数化人台,识别人体标记点和服装结构线框架模型,然后分布适当松量在框架模型之中,同时实现基于框架模型的可展曲面构造方法——DBT算法,最后通过整合带有松量的框架和DBT算法,构建出可展3D服装原型,并生成服装样板.     

三维环境下无线传感器网络的部署覆盖方法

针对三维传感器网络中节点的最优部署问题, 提出一种三维曲面上目标点的部署策略, 通过引用差分进化(DE)算法优化传感器节点的位置坐标, 提高了网络节点的部署效率, 并用最少的传感器节点实现对曲面上目标点的全覆盖, 解决了三维空间中传感器节点在监测目标过程中存在的三维感知盲区问题. 仿真实验验证了DE算法在解决三维空间覆盖问题的可行性, 表明DE算法具有一定的容错性, 并可有效提高网络节点的部署效率.     

基于序列内窥镜视频图像的膀胱三维场景重建

内窥镜被广泛用于器官和体腔内部的诊断成像,尽管采集到的内窥镜视频中包含着丰富的信息,但是由于内窥镜的成像范围受到探头太小的限制,图像的放大倍数与视野范围不能兼得,且视频不能将个体二维图像与三维器官形态关联起来,大部分具有巨大数据潜力的内窥镜视频仅用于医师实时指导,并在收集后丢弃。提出基于序列内窥镜视频图像的膀胱三维场景重建的方法。先提取前后两幅序列图像中相对应的多个特征点,基于特征点采用运动恢复结构算法计算得到膀胱模型三维点云。然后,采用泊松曲面重建算法对各三维点进行网格化,并完成场景的三维重建。实验结果表明所提出的算法是可行的。