基于图象的三维模型建模绘制系统

基于图象绘制技术近几年来在图形学领域引起了极大的重视，它不仅弥补了传统的基于几何绘制技术中存在的不足，而且能给出了更加逼真的图象显示，在构建一种基于图象建模系统的基础上重点讨论了图象变形，图象重构，以及最后采用传统纹理映射技术进行复杂三维模型建模的主要原理与方法。     

一种圆柱形全景图生成新算法及其实现

利用基于图象的绘制(IBR)技术来建立具有真实感的虚拟环境是当前计算机图形学研究领域中的一项热门课题，也是虚拟现实技术中的关键技术。它以简单的图象合成代替基于三维几何的建模和渲染，加快了画面的显示速度，是建立特定三维场景的一种高效率的方法。基于这种方法，我们提出了一种生成圆柱形全景图的新算法，它通过快速查找
相邻两幅图象的匹配区域而实现图象的无缝拼接，建立圆柱形全景图。本算法计算速度快，效率高，能生成逼真的全景图。文章的最后给出了基于这种算法生成的部分全景图图实例。     

基于图象的室内虚拟漫游系统

基于图象的绘制（Image Based Rendering)作为一种全新的图形绘制方式,以其相对于传统几何绘制而言,具有高效实用的优点,近年来得到了研究人员越来越多的关注,但IBR技术仍存在一些主要难点,如图象的无缝拼接和实时漫游。针对此问题,开发了一个基于部分球面模型的室内虚拟漫游系统。该系统采用自动匹配和人机交互相结合的方法,可以无缝地将多幅照片拼接成一张全景图,同时采用一种改进的基于查找表的算法,实现了固定视点的实时漫游。     

一种基于笔刷的非真实感绘制算法的研究

非真实感绘制是计算机图形学的一个分支,基于笔刷的非真实感绘制是非真实感绘制的重要内容.给出一种基于笔刷的多重非真实感绘制算法.算法运用源图像灰度图像的颜色梯度法线方向作为笔刷的方向,以颜色空间距离来控制笔刷的绘制.实验结果表明,对于给定的输入图像,该算法能够有效地生成具有油画艺术风格的图像.     

基于图像的铅笔画绘制技术的研究现状与展望

非真实感绘制(Non-Photorcalistic Rendcring,NPR)是计算机图形学领域的一个分支,旨在使用计算机来生成具有某种艺术效果的作品。目前,非真实感绘制技术已经能够成功地模拟油画、水彩画、卡通画、铅笔画等艺术风格,在许多领域得到很广泛的应用。铅笔素描是艺术造型的基础。作为一种最简单的艺术表现形式,铅笔画凭借其简洁流畅的特点深受广大艺术爱好者的喜爱。如今,基于图像的铅笔画绘制技术已经是NPR领域的一个重要组成部分,受到诸多研究人员的关注,但该技术仍处于成长阶段,算法的通用性还无法满足现实应用的需求。     

基于图象的绘制中的纹理编辑

现有的基于图象的绘制 (IBR)系统中 ,只能提供新视点的图象 ,并不具有对场景编辑的功能 .由于 IBR系统的场景模型不同于传统图形学 ,难于直接应用传统图形学中已有的方法进行编辑 .为此提出了一种修改 IBR场景中物体的表面纹理的方法 ,这种方法通过在原始的参考图象上指出编辑区域并给出纹理定义 ,修改各个视点上的纹理 .这种方法不限制编辑区域的形状、尺寸 ,并且考虑了亮度信息 ,适应了环境光照 ,使新纹理与原有场景更好地融合在一起 .实验证明 ,场景的复杂程度并不影响本方法的效果 ,但是由于本方法不能得到场景物体准确的三维数学模型 ,无法用现有图形引擎进行绘制 ,因此无法实现硬件加速 ,不适用于过大的场景     

基于3D结构和图象的复杂场景建模绘制

论文讨论IBR的现状和发展,并在分析IBR方法的基础上提出一种改进的建模绘制方法:基于3D结构和图象的复杂场景建模绘制。即结合3D结构,整体应用三维实体,在某些结构复杂的细节处应用IBR技术,以达到真实绘制。     

可微绘制技术研究进展

可微绘制技术是当前虚拟现实、计算机图形学与计算机视觉领域研究的热点,其目标是改造计算机图形学中以光栅化或光线跟踪算法为主的真实感绘制流程,支持梯度信息回传以计算由输出图像的变化导致的输入几何、材质属性变化,通过与优化及深度学习技术等相结合支持从数据中学习绘制模型和逆向推理,是可微学习技术在计算机图形学绘制技术中的应用的具体体现,在增强/虚拟现实内容生成、三维重建、表观采集建模和逆向光学设计等领域中有广泛的应用前景。本文对可微绘制当前的发展状况进行调研,重点对该技术在真实感绘制、3维重建和表观采集建模中的研究和应用情况进行综述,并对可微绘制技术发展趋势进行展望,以期推动可微技术在学术界和产业界的进一步发展。     

医学图象三维重建技术综述

医学图象三维重建技术是是计算机图形学和图象处理在生物医学工程中的重要应用.本文介绍医学图象三维重建技术在医疗中的应用,三维重建技术的分类,并分析了面绘制的MC、MT算法和网格简化技术;体绘制的射线投射法、足迹(模板)法、剪切曲变法及体绘制加速技术,频域体绘制法和基于小波的体绘制技术等典型算法,进一步展望了三维重建技术研究的发展前景.     

一种隐式曲面的点式生成绘制算法

计算机图形学领域中 ,隐式曲面容易生成几何形状 ,但是难于绘制。为了解决此缺点 ,提出了一种使用迭代函数系统的点式隐式曲面绘制算法 ,它的实现非常简单 ,易于编程。对于一种变量可以被其他两个表示的隐式曲面 ,这个算法绘制效率较高 ,可达到图像精度要求     

三维虚拟场景绘制加速技术综述

加速三维图形的绘制对三维虚拟场景的交互式生成有重要作用。该文结合三维图形绘制流水线，概括了提高绘制性能的途径，综述了可见性处理、细节层次方法、基于图象的绘制以及大型几何数据库的操纵等主要的绘制加速技术。     

GPU在复杂场景的阴影绘制中的应用

通过有效利用图形硬件的图形处理单元（GPU）的运算能力和可编程性，将人量计算从CPU分离出来。在GPU上采用顶点和片元程序进行阴影计算，从而加速复杂场景阴影绘制。选择图像空间阴影算法进行GPU加速绘制。用Cg图形编程语言和OpenGL实现了算法的绘制过程，能够满足通用的复杂3D场景应用的需要，达到满意的实时绘制效果。     

基于几何与图像混合绘制中的快速WARP变换算法研究

基于几何与图像的混合绘制中，3D Warp算法以严格的数学变换为基础，从而能够保证准确的投影关系，但该算法在实时绘制阶段需进行大量的数学运算，故其时间复杂度较高，该文提出了一种新的快速Warp变换算法，算法以3D Warp算法为基础，采用了崭新的投影过程，从而使时间复杂度较3D Warp算法有较大幅度的下降（降低约7．51倍）。同时，该算法是一种流水结构，能够有效利用现有的加速硬件，而无需改变图形硬件的体系结构。     

基于Shear-Warp算法的三维地震数据场体绘制

利用三维可视化软件包,采用Shear—Warp算法实现地震数据的模型可视化,并给出了具体算法流程。实验结果表明此算法可提高地震数据的体绘制速度,实现地震数据解释的实时交互式绘制,为地质勘探提供可视化依据。     

复杂几何模型的混合绘制算法研究

基于几何与图像的混合建模与绘制是解决复杂几何模型快速绘制的一个有效途径。提出一种复杂几何模型的混合绘制方法，首先给出基于风何投影的Warp变换公式，然后对几何模型进行预绘制，得到具有深度的图像；依据图像分辩率的对该图像进行几何重构，得到具有几何拓真诚关系的图像模型，并对该模型进行进一步修正；最后解决了模型的冗余检测问题。实验结果表明，该方法可以在保证较高逼真度的前提下实现复杂模型的快速绘制。     

Synthesis and rendering of bidirectional texture functions on arbitrary surfaces

The bidirectional texture function (BTF) is a 6D function that describes the appearance of a real-world surface as a function of lighting and viewing directions. The BTF can model the fine-scale shadows, occlusions, and specularities caused by surface mesostructures. In this paper, we present algorithms for efficient synthesis of BTFs on arbitrary surfaces and for hardware-accelerated rendering. For both synthesis and rendering, a main challenge is handling the large amount of data in a BTF sample. To addresses this challenge, we approximate the BTF sample by a small number of 4D point appearance functions (PAFs) multiplied by 2D geometry maps. The geometry maps and PAFs lead to efficient synthesis and fast rendering of BTFs on arbitrary surfaces. For synthesis, a surface BTF can be generated by applying a texton-based sysnthesis algorithm to a small set of 2D geometry maps while leaving the companion 4D PAFs untouched. As for rendering, a surface BTF synthesized using geometry maps is well-suited for leveraging the programmable vertex and pixel shaders on the graphics hardware. We present a real-time BTF rendering algorithm that runs at the speed of about 30 frames/second on a mid-level PC with an ATI Radeon 8500 graphics card. We demonstrate the effectiveness of our synthesis and rendering algorithms using both real and synthetic BTF samples.     

区域填充扫描线算法的硬件设计与实现

在图形处理器(GPU)的研究中,提高图形加速器的描绘速度,特别是提高区域填充的效率是一个关键技术。采用软件实现区域填充,速度慢,限制了图形加速器效率的提高。本文采用一种改进的区域填充扫描线算法,设计了具体的硬件实现方法,并将其应用于一个完整的2D图形加速器系统,提高了加速器的效率,最终在Altera的cycloneII系列开发板上进行了验证。     

Special relativistic visualization by local ray tracing

Special relativistic visualization offers the possibility of experiencing the optical effects of traveling near the speed of light, including apparent geometric distortions as well as Doppler and searchlight effects. Early high-quality computer graphics images of relativistic scenes were created using offline, computationally expensive CPU-side 4D ray tracing. Alternate approaches such as image-based rendering and polygon-distortion methods are able to achieve interactivity, but exhibit inferior visual quality due to sampling artifacts. In this paper, we introduce a hybrid rendering technique based on polygon distortion and local ray tracing that facilitates interactive high-quality visualization of multiple objects moving at relativistic speeds in arbitrary directions. The method starts by calculating tight image-space footprints for the apparent triangles of the 3D scene objects. The final image is generated using a single image-space ray tracing step incorporating Doppler and searchlight effects. Our implementation uses GPU shader programming and hardware texture filtering to achieve high rendering speed.