动态纹理合成技术研究综述

动态纹理是指描述某种动态景观的具有时间相关重复特征的图像序列,比如海浪、瀑布、火焰、烟雾等,它在视频制作、虚拟仿真、虚拟漫游中具有重要的应用价值。动态纹理的合成一直是计算机图形学的主要目标和难点之一, 本文主要研究综述了基于视频的动态纹理合成技术。基于视频的动态纹理合成技术不同于传统的基于物理仿真的方法,它不需要了解动态系统的原理,而是在对动态纹理样本进行分析和学习的基础上合成。文中对各种基于视频的动态纹理合成方法进行了比较和分析,总结了动态纹理合成的研究思路和指出了下一步的研究方向。     

基于纹理合成的中国山水画系统仿真

在中国水墨画仿真研究成果的基础上,深入研究山水画的笔墨和造型特点,鉴于其效果的复杂多变性及皴法纹理的自相似特征,提出了以纹理合成为基础的山水画系统仿真绘制算法。该算法首先勾勒出山石轮廓,再用纹理合成对轮廓内部加以渲染填充,并引入目标图来实现用户对合成过程的交互控制。结果表明,该仿真算法较为成功地实现了山水画典型艺术效果的绘制。     

基于改进SOM的纹理合成算法

提出一种基于改进自组织特征映射(SOM)的纹理合成算法,首先给出一种基于纹理的灰度图像的SOM输入向量构造方法,由此得到的输入向量维数是基于TSVQ方法的输入向量的1/3;再对SOM网络的学习规则进行改进使之能正确训练输入向量,最后使用经过SOM网络量化后的向量合成灰度纹理并反向映射到彩色纹理完成纹理合成。实验表明算法合成纹理质量较好,合成速度较TSVQ加速算法有较大提高。     

基于可逆序视频的视频纹理合成方法的研究

视频纹理是一种介于图像和视频之间的媒体,它的合成主要是通过不断重复视频片断实现的。如何发掘和表现视频中的可重复片断是合成中的一个关键问题,本文研究了视频中的可逆序现象,并基于这种现象构造一种新的基于渐变的视频纹理合成方法。试验证明对于一些可逆序播放的视频,这种方法能够合成已有合成方法所不能合成的视频纹理。     

基于Triangle-Tiles的三维曲面实时纹理合成

提出了一种快速曲面纹理合成技术,算法首先从样本纹理中裁剪三个菱形块,然后拼合成一个三角块,并用优化算法消除三角块内部的接缝,得到一个可拼接的三角纹理块--Triangle Tile.通过菱形块随机组合,可生成一系列这样的TriangIe Tiles.选取合适的Triangle Tile,逐个映射到三角网格上,从而完成曲面纹理合成.由于Triangle Tiles 是事先离线制作,因此算法合成速度很快,达到了实时性.     

基于曲面纹理映射的图像对象阴影快速生成方法

在虚拟环境中，对象阴影的轮廓与在光源位置对对象的观察视图相同。通过对图像对象的视图载体进行网格化分割，对每个网格点基于光线跟踪算法计算投影点，基于光源位置计算对象阴影轮廓，从而提出了一种三维地形场景中基于曲面纹理映射的图像对象阴影快速生成方法，并对算法的性能进行了分析。实验表明，在动态光照条件下，该方法在增强对象真实感的同时，能够获得较为理想的场景渲染实时性。     

两步纹理映射的改进算法

两步纹理映射方法将映射过程分解为S映射与O映射两步进行。由于传统的S映射算法难以使纹理在中介面上保持连续，真实感效果不能令人满意。将中介面划分为对称的两部分，同时将纹理图案分割为两块，采用面积等出约束的对称映射算法将两块纹理映射到中介面两部分；运用加权插值技术对纹理接缝区域进行平滑处理，实现纹理的无缝拼接，进一步通过O映射，所生成的纹理能够在物体的所有表面都保持连续，具有较小的变形。     

基于纹理传输的烙画风格图像仿真

针对基于图像生成的烙画艺术问题,以纹理合成与传输算法为基础,提出了一种基于纹理传输的烙画风格图像仿真算法。利用YCbCr颜色空间中亮度直方图的相似性匹配,实现了纹理传输过程中误差优化,避免了局部纹理块的拷贝错位,最后通过对传输结果图像与背景图像的加权控制完成图像融合。仿真实验表明,该方法生成的仿真图像接近真实烙画视觉效果。

Abstract：

Aiming at solving the problem with the image-based pyrography generation,a novel style of pyrography painting simulation algorithm was proposed based on texture synthesis and transfer.It is suggested that the brightness histogram matching in YCbCr color space be adopted to optimize errors during the image processing,the texture block copy be reoriented correctly,and ultimately the image fusion be achieved through weighted control.Experimental results show that a very similar-to-real pyrography simulation effect can be achieved through this approach.     

CUDA加速的肝脏体纹理合成与映射方法研究

提出一种基于计算机统一设备架构加速(CUDA)的肝脏体纹理合成与映射方法,用于解决传统方法中合成肝脏体纹理耗时过长的问题.新方法消除了传统串行纹理合成中的关联性,采用基于CUDA构架的多线程并行处理来进行肝脏体纹理空间合成中的选块和布块工作,将映射计算中肝脏体模型表面网格节点着色、三角面片内部点集遍历的方法并行化,转移到GPU上进行计算.实验结果表明,该方法在保证肝脏体纹理真实感的同时,具有更高的合成速度.     

基于半规则纹理的三维表面流场可视化方法研究

针对基于点噪声的流场可视化不够形象的缺点,提出一种更直观的基于半规则纹理的三维表面流场可视化方法。首先,利用Mesh quilting技术在三维物体表面建立网格结构,并以组成网格结构的三角形作为基本模型,匹配样本纹理,形成第一帧纹理;随着流体的流动,角点的移动形成了新的网格结构,并对变形后的网格重新映射形成新一帧纹理图;最后,各帧纹理相连形成了一帧帧连续的流场动画。匹配过程中,为提高效率并保持帧之间的连续性,提出了最优纹理集加速匹配。实验表明,该方法可以获得较好的可视化效果。     

基于多尺度信息综合的快速地图匹配算法研究

针对航片数字地图与实时图像的景象匹配实时性问题 ,提出了一种快速地图匹配方法———基于多尺度信息综合的数字地图匹配算法。该算法采用了多尺度分析与综合的思想 ,通过实时图像和参考图像在多尺度信息下的综合变换以及在同一尺度下的比较、综合 ,并结合一般常规图像匹配算法中的粗匹配和精匹配方法 ,实现了真实匹配位置的快速逼近 ,有效地提高了图像匹配的速度。通过PC机软件模拟仿真 ,该算法在匹配精度和匹配速度上都达到了较满意的效果。     

基于分形特征的图像分割

本文主要研究分数维理论在图像特征提取上的应用,在分析了盒子维数的基本思想和算法的基础上,提取能够较好反映灰度图像纹理细节和结构信息的新的分形特征参量用于图像的分割。在图像分割中,采用基于图像模块的分形特征提取方法,利用特征点在特征空间中的分布对图像进行分割,通过上机实验得出的图像分割的结果表明该种方法是让人满意的。     

一种基于Geometry Image的鲁棒三维水印

近年来三维水印作为保护三维模型版权的一类方法被提出并发展起来.通常使用的不规则三角网格的表示形式限制了信号处理方法在三维模型上的应用,阻碍了三维水印的发展.作者充分利用Geometry Image这种新的三维模型表示方法的特性,将三维模型转换为二维彩色图像,然后在其DCT变换域下嵌入水印.水印的提取过程通过将嵌入水印的模型与原始模型配准后进行顶点映射获得相应的二维图像,继而在DCT变换域下提取水印.实验结果证明所提三维水印算法能够有效抗击仿射变换、加噪、平滑、重采样、剪裁等多种攻击手段,是一种鲁棒的非盲三维水印算法.     

Image Compression Based on LSS Algorithm

1. INTRODUCTIONThe lifting scheme is a second-generation wavelet transform and an efficient implementationof a wavelet transform algorithm. The inverse transform is easy to find and always providesperfect reconstruction of the input data. All classical wavelet transforms can be implemelltedusing the lifting scheme by a factorization in lifting steps. The theory behind the type of thefirst-generation wavelet transform relies greatly on Fburier analysis, while the lifting schemecan be used …     

基于气象学和传热学的城市建筑物红外成象模型

城市建筑物的红外特点仿真在国际军事上具有重大的意义。本文从气象学和传热学原理出发,对影响建筑物红外特性变化的各因素做了详尽的分析,首先计算了在某一气象条件下建筑物各部分逐时的日辐射强度,再用一维传热有限差分等方法求解建筑物的顶层、墙壁、窗玻璃水泥路、沥青路和土壤等不稳定传热而得到的随时间变化的外表现温度,最后绘制出不同时刻不同俯视角度的物红外图形,与经外测温计实测比较,本模型的结果与之相当吻合。     

基于盲均衡的超分辨率图像重建

超分辨率图像的重建是指从一组低分辨率图像重建出更高分辨率的图像。提出采用盲均衡与凸集投影的方法估计成像系统的冲激响应 ,并实现超分辨率图像的重建。这种图像重建算法不需要了解关于帧间运动模式与帧内模糊类型的先验知识 ,因而更接近实际应用的要求。模拟实验的结果表明了该算法的良好性能     

基于小波变换的分形图像压缩编码方法

为了弥补分形编码在高压缩比时重建图像质量较差及匹配搜索量大的不足 ,基于小波图像的分形特征及系数的统计分布特性 ,定义了灰度变换和能量阈值系数 ,提出了基于小波变换的分形图像压缩编码方法 (FICC-WT)。对小波分解后的低频子图像进行灰度变换 ,然后进行自适应四叉树分割的分形编码 ;对差值图像及其它子图基于定义的能量系数进行自适应阈值取样的熵编码 ,并讨论了灰度变换参数对重建图像的影响。实验证明 ,所提方法减小了匹配探索量 ,而压缩比和峰值信噪比 (PSNR)有明显改善。     

基于红外物理与传热学的目标红外成像模型

现有计算机图形学的光照模型,都是对可见光的光照效果的描述,由于它们没能反映物体的红外特性,因而不能为目标的红外仿真提供显示模型。本文从红外物理及传热学的基本理论出发,提出目标的红外成像仿真模型。该模型成功地模拟了由内热源引起的目标的红外特征。从实验结果看,模型的红外仿真效果较理想。     

基于Gauss滤波的多媒体图像的可视化检索

基于图像的可视化特征的图像检索和查询，是当前多媒体系统的重要研究方向。对于基于图像局部匹配的检索，传统的模板匹配和区域分割方法只能在目标图像中检索非常相似的对象，对尺度或形状有较大变化的目标则难以得到满意的结果。提出了一种不依赖于模板匹配的方法——图像的多尺度高斯滤波表示，用于图像的特征提取和局部匹配，并在分布并行索引结构下实现了该方法的快速索引和搜索算法。实验表明，该方法能够在较大尺度和视角变化范围内，更有效地进行图像的特征提取和检索，对基于图像局部区域相似性的匹配能达到较好的效果。