基于樣圖的二維紋理合成方法研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實技術(shù)是涉及計算機輔助設(shè)計、計算機圖形學、多媒體技術(shù)和人工智能等研究領(lǐng)域的一項綜合技術(shù)，近年來一直是計算機科學研究、開發(fā)和應用的熱點之一。虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域在近些年取得了很大進展，一個重要原因是基于圖像的繪制技術(shù)取得了長足的發(fā)展，利用圖像可以獲得幾何模型無法體現(xiàn)的細節(jié)，彌補幾何繪制的不足。紋理合成在基于圖像的真實感繪制中占據(jù)著重要的地位，成為當今虛擬現(xiàn)實，計算機圖形學和圖像處理領(lǐng)域的研究熱點之一。 紋理合成可以分為過程紋理合成和

2、基于統(tǒng)計采樣的紋理合成?；诮y(tǒng)計采樣的紋理合成算法大多基于MRF(馬爾可夫隨機場，MarkovRandomField)模型，按照合成時空的不同可以分為二維圖像紋理、曲面紋理和視頻紋理的合成。 過程紋理合成通過對物體自然生成過程的仿真直接在曲面上生成紋理，如木紋，大理石紋等，可以獲得非常逼真的紋理。但是過程紋理合成對每一種紋理都需要調(diào)整參數(shù)、反復測試，有的甚至無法得到有效的參數(shù)。 基于MRF模型合成紋理是近年來迅速發(fā)展起來

3、的一種新的紋理合成方法。MRF模型認為紋理具有局部統(tǒng)計特征，即紋理中的任一部分都可以由其周圍鄰域完全決定。這類合成算法基于給定的一個紋理樣本圖像，可以合成任意大小的，在視覺上與樣本紋理十分相似的新紋理，并可以根據(jù)物體表面的幾何形狀，通過拼接生成整個曲面的紋理，在視覺上具有一致連續(xù)性和完整性。這類方法代表了紋理合成方法的發(fā)展趨勢。 本文對基于MRF模型的二維圖像紋理合成方法進行了研究，提出了如下新的觀點、算法及新的應用：1.目前很

4、多紋理合成算法都是在合成前人為選擇或通過一定算法來選擇鄰域尺寸，在合成過程中就使用這個固定大小的鄰域來合成紋理，但是固定大小的鄰域通常會造成紋理特征混亂。由此本文提出可變大小鄰域的紋理合成算法，該算法在合成過程中動態(tài)改變鄰域大小來避免這個問題。針對每一個輸出像素，它的鄰域尺寸與這個鄰域結(jié)構(gòu)所有像素都相關(guān)，是動態(tài)改變的。 2.本文實現(xiàn)并拓展了一種算法，紋理局部可變算法。現(xiàn)在，有很多新的紋理合成算法不斷產(chǎn)生，它們都是輸出像素從隨機噪

5、聲強迫變換成與樣圖類似的這一過程。合成的結(jié)果紋理圖與小樣圖視覺上是一致的。但這些紋理合成算法在合成真實世界紋理時存在一個通病：低應用性。這些合成算法在應用方面存在一定的障礙，因為實際的紋理有很多局部變化性。這些合成算法在合成過程中不能完全捕獲真實紋理的整體信息(因為紋理合成使用局部小樣圖)本文擴展原文算法，使用基于使用可變大小的鄰域進行紋理合成。 3.討論了一種切合紋理本質(zhì)屬性的基于紋理特征識別的紋理合成方法。紋理基元是具有近似