多面体表面局部纹理的映射方法

本文对两步法纹理映射技术进行改造,使其适用于多面体表面的局部纹理映射。本文的方法具有纹理图案变形小和贴图位置易于控制的优点。     

基于立体投影算法的局部球面纹理映射技术

计算机真实感图形技术中,经常使用二次曲面作为中介曲面进行纹理映射,从而将纹理空间到三维景物空间的纹理映射分为两步,习惯称为两步法纹理映射技术。实际情况下,很多物体需要进行纹理映射的并不是其整体,而仅是其中的一部分。因此,该文将以球面为例探讨如何运用立体投影算法实现中介曲面上任意方位的局部纹理映射,达到了较好的贴图效果。     

基于柱面反投影算法的三维物体表面纹理重建

从图像中提取纹理用作纹理映射是三维重建的常用方法之一,然而通过相机获取的照片纹理经常存在失真变形,不能直接用于纹理映射,故需要研究失真纹理的校正.针对圆柱面物体提出一种柱面反投影算法,将物体在圆柱面上的影像纹理投影到二维视平面上显示,并用线性插值算法对缺损的像素值进行插值校正,然后利用SIFT(Scale Invariant Feature Transform)尺度不变特征点匹配算法对校正后的纹理图像进行特征点提取与匹配,最后采用加权平滑算法实现图像的拼接,从而得到宽视角的纹理图像.实验表明,利用上述方法能够有效地生成三维重建所需的纹理.     

基于球体追踪的动态视差遮挡映射算法

提出了一种利用球体追踪进行逐像素光照计算的动态视差遮挡映射算法.该算法先对纹理的高度图进行预处理,为纹理高度空间内的任意点到高度图中保存的实际表面建立最短距离映射,并在图形处理单元（GPU）像素着色器上利用距离映射进行球体追踪,获得准确的纹理视差偏移值,同时加入纹理的自遮挡效果,生成软阴影.算法还利用可编程GPU管线进行硬件加速,以满足实时渲染的要求.与在高度图上进行固定步长线性采样的动态视差遮挡映射算法（DPOM）相比,所提算法的处理效率可提高3.3倍,并且不会出现DPOM算法在步长较大时出现的纹理漂浮现象.     

一种基于透视变换的球面纹理映射方法

分析了传统的纹理映射方法在球面映射中的不足之处,提出了一种运用透视变换原理的纹理映射新方法,并实现了球表面的纹理映射,较好地解决了在球面两极处的走样问题,透视变换纹理映射方法还可应用到其它不可展曲面以及多面体表面映射同一纹理图案的问题     

织物二维场景模拟软件的开发

根据实际纺织CAD中对纺织产品效果模拟的需要,开发了一种织物二维场景模拟软件.利用双线性插值法进行网格划分,运用此算法实现操作简单的曲面模型建立功能,减少了曲面模型建立中的人工操作,提高了曲面模型建立的效率.本系统运用纹理映射和计算机颜色模型等原理,利用双线性纹理映射方法,推导出一种便于编程、快速的插值方法,再采用像素点颜色合成的方法,将目标区域与纹理图像相应像素点的饱和度与通过一定比例结合在一起得出目标区域中各点的最终颜色值,较好地解决了纹理映射中的亮度补偿参数问题,避免了由于人为原因而造成的模拟失真.     

低重叠率和弱纹理图像的快速拼接算法

图像拼接可将多张有重叠区域的小图镶嵌成一幅大图,在三维重建、增强现实以及相机应用等多领域有着广泛的应用,受到科研人员和工程机构的一致关注;但当图像缺乏纹理,或者重叠区域较少的时候,现有算法难以得到稳定的拼接效果.针对上述问题,提出了一种快速拼接算法,主要包括2个创新点.第一点,设计了基于金字塔模型的相位相关配准算法,能够处理低重叠率和缺乏纹理的场景,对光照变化不敏感.第二点,设计了新的全局优化模型,能够进一步优化结果,剔除不可靠的参数估计等问题.实验部分证明了本算法精度高、速度快,能够较好的解决低重叠率和弱纹理等问题.     

基于分类的纹理映射方法综述

对纹理映射的算法进行分类,从二维纹理映射和三维纹理映射两个大类分别进行阐述.二维纹理映射包括纹理的获取方法和映射方法两部分,映射方法中涵盖了参数化曲面、非参数化曲面和基于小变形的纹理映射方法的介绍.三维纹理映射介绍了基于三维纹理函数的映射,包括三维纹理的定义和映射方法研究;由于在虚拟世界的建造中对真实物体计算机重建的需要,就用于实物计算机三维重建中实物三维表面纹理的提取和映射算法等进行了研究和探讨.     

基于分类的纹理映射方法综述

对纹理映射的算法进行分类,从二维纹理映射和三维纹理映射两个大类分别进行阐述.二维纹理映射包括纹理的获取方法和映射方法两部分,映射方法中涵盖了参数化曲面、非参数化曲面和基于小变形的纹理映射方法的介绍.三维纹理映射介绍了基于三维纹理函数的映射,包括三维纹理的定义和映射方法研究;由于在虚拟世界的建造中对真实物体计算机重建的需要,就用于实物计算机三维重建中实物三维表面纹理的提取和映射算法等进行了研究和探讨.     

基于小区域融合的实时视频拼接技术

针对视频拼接实时性的需求, 提出一种利用小区域融合和查表映射实现实时视频拼接的方法. 该方法首先利用颜色校正算法对待拼接摄像头视频进行颜色校正; 然后在初始化阶段估算出图像变换参数和小区域融合权值, 并以索引表的方式保存; 最后在视频拼接阶段利用查表法对视频进行实时拼接. 实验结果表明, 该方法在较好消除残影和拼接缝隙的同时, 能将每帧的平均拼接时间降低至约0.03 s, 并在拼接速度和拼接效果上都较好.     

基于网格的织物虚拟场景真实感模拟及计算机实现

提出并实现了一种在虚拟场景中进行织物真实感模拟的方法。针对图像形式的特定场景，先确定要进行处理区域的边界，建立区域网格，对网格进行必要的拉伸、旋转等变换；然后进行纹理映射，同时保留场景原有的明暗度关系。运用这种方法建立的织物场景模拟，可使织物设计者能够迅速地检查设计效果，为织物虚拟地展示提供了工具，具有良好的实用性。     

织物三维着装系统中几何建模和纹理映射技术的研究

从几何建模和纹理映射方面介绍了实现高质量的织物三维着装效果的计算机仿真方法。通过B样条曲面构造人体与服装模型,利用基于曲线的纹理映射方法,较好地解决了人体与服装曲面的光滑感以及织物图案“贴”到服装曲面后的变形。     

Web-Based Interactive Simulation of Weft Knitted Fabric

In order to realize parametric simulation of three- dimensional (3D) fabric structure based on web,a 3D model describing a plain knitted fabric,in which the cross- section of the yarn is circular shape and the path of the yarn is cubic B-spline curve,is proposed in this paper. With this model,the 3D simulation of the loop and of the basic structures of the knitted fabrc is realized by using Virtual Reality Modeling Language (VRML). The virtual simulation scene is suitable for network transmission with freely available VRML browsers and can be translated,scaled and rotated quite arbitrarily. By using Java and External Authoring Interface (EAI) technology,the web- based interactive simulation platform of weft knitted fabric is established. The user can input type of structures,basic fabric parameters,and yarn colors interactively to obtain a more realistic simulation result in real-time. A new approach is provided to imitate the knitted fabric 3D appearance on network.     

Three-Dimension Parametric Simulation of Knitted Fabric Based on the Twisted Loop Model

To enhance the realistic simulation effect of knitted fabric, a new three-dimension （3D） twisted loop model was proposed. This model was constructed by using Non-uniform Rational B-Spline （NURBS） surface. The control points of this surface were generated through rotating the cross-section along the center path of yarn. The cross-section of yarn was generated based on the two-level hexagonal ~lose packing model. Both of the center path and the cross-section were fitted by NURBS. With this twisted loop model, 3D parametric simulation of knitted fabric was realized in 3DS MAX by utilizing MAXScript and analyzing the relationships between structure parameters （including the wale-spacing, the course-spacing, the yarn diameter, .and the fabric thickness） and geometric model. The simulation of knitted fabric has 3D realistic twist effect dearly. Furthermore, the structure parameters and the twist parameters of fabric can be modified interactively.     

基于均匀化理论的针织物拉伸形变有限元模拟

针对针织物形变规律问题,以纬平针织物为研究对象,通过均匀化理论建立宏细观线弹性数学模型,确定针织物的周期性边界条件及载荷边界条件,采用数值模拟方法对织物等效弹性刚度求解,并结合有限元方法计算两种纬平针织物在双向拉伸下的应力应变响应值。与试验数据相比,当织物拉伸的应变小于5%时,基于均匀化理论的方法可准确模拟形变的应力应变关系,而当应变超过15%时,该模拟方法存在一定误差,但误差均可控制在9.7%之内。     

Study on Wet Permeability Models of Yarns and Knitted Fabrics

Water transport through the pore structure of the knitted fabric can occur only in place where the fiber-water surface attraction force is greater than the water weight in the capillary. To investigate wet permeability of the knitted yarn in the fabric, a liquid transport model is established. The main factors which have significant influences on the liquid transport have been analyzed. It is derived from the argument that the optimal design for the knitted fabric with quick sweat transport property can be obtained.     

针织物密度在线检测算法研究

针织物的密度、线圈长度、面积孔隙率、未充满系数等组织结构参数的检测是针织物的一个重要指标。但是,目前针织物的密度参数通常是以人工手拉目测为主,严重降低了生产效率和产品质量。针对实际需求,研究开发了针织物密度算法。首先对针织物图像进行中值滤波和直方图均衡化,再根据提出的密度算法进行计算。实际研究表明,该算法运算量小、实时性高,非常适合于在针织物的图像检测领域大量推广,具有广阔的发展及应用空间。     

基于区域增长和三角分割的局部纹理映射算法

为增强三维场景中物体的真实感,展现物体局部细节特征,文章提出了一种基于区域增长和三角分割的局部纹理贴图映射算法。该算法以用户指定点为中心点,将包含该点三角面作中介面,通过将邻接平面展平到中介平面上,在一定范围内扩展该映射区域,计算区域内顶点纹理坐标。对于部分超过范围的三角面,通过求切线交点的方法进行三角分割,直至获得贴图的合适映射区域。算法成功应用于针织物外观模拟展示系统,很好地实现了在不规则三维物体上的局部区域纹理映射。     

应用图像分析技术自动识别织物的组织结构

通过对机织物图像的表面形态分析,建立3种基本组织(平纹、斜纹和缎纹)的表面纹理模型,运用傅里叶变换技术得到3种基本组织的频谱模型,并建立表面纹理模型和频谱图模型之间的对应关系,从而为运用图像分析和人工智能技术自动测量织物的结构参数、识别机织物类型奠定理论基础.实验结果证明,这种方法是准确可靠的.     

Data Analytical Techniques for Surface Texture Characterization of Knitted Fabrics Based on Laser Triangulation Scanner

The paper presents a study of surface texture character-ization of knitted fabrics during simulated wear based onlaser-scanned profiles.The three-dimensional profilewas obtained by scanning the fabric surface using the la-ser trlangulation technique.The analytical techniquesused to derive quantitative parameters Included statisticalanalysis,fractal analysis,and Fourler analysis.