基于人工蜂群的D-Tile纹理合成算法

基于块的纹理合成通过拼接给定纹理样图中的纹理块来合成纹理。其主要思想是从给定纹理样图中选取一组纹理块,将这些纹理块按照某种方式进行拼接得到最终的输出纹理。基于人工蜂群的D-Tile纹理合成算法首先引入人工蜂群算法的思想,选择出边界像素差异性较小的4个正方形纹理块来制作D-Tile,用边界差异性较小的纹理块进行拼接能够降低D-Tile内部缝隙的明显程度,选择正方形纹理块则增加了对样图角部信息的利用;其次,4个正方形纹理块有重叠拼接,分别连接对角线,取中心菱形纹理块作为D-Tile初始框架,该框架的选取能够避免D-Tile拼接时存在的拐角不匹配问题;最后,D-Tile按照边界颜色匹配的原则进行无缝拼接,最终实现纹理合成。实验结果表明,该算法对于各类型纹理的合成都有一个良好的视觉效果。     

尺寸自适应的T-Tile三维纹理合成

以Wang Tiles纹理合成算法思想为基础,提出一种新的三维网格纹理合成算法。首先,分析给定的样本纹理,得到适当的纹理块尺寸,根据该尺寸从样本纹理中选取3个菱形纹理块,生成T-Tile初始框架;其次,从样本纹理中提取与T-Tile初始框架尺寸相同的纹理块作为替代纹理块,与初始框架完全重叠放置,制作T-Tile;最后,调整给定的三角网格模型为等边三角形网格模型,按照T-Tile边界颜色匹配的原则进行三角形面片的纹理合成。实验结果表明,该算法能够以较快的速度进行纹理合成,达到了实时纹理合成的效果,同时也可以得到较高的纹理合成质量。     

基于Wang Tile的改进纹理合成算法

Wang Tiles由4个纹理块构建而成,并为Tiles拼接做准备。因为Wang Tiles是事先制作的,所以它是一种实时纹理合成方法。然而,在Tiles内部和相邻Tiles拐角处存在着匹配问题,因此,提出了一种改进Wang Tile的新方法,该方法使用一个新的样图来替换边界匹配样图的中心,并采用Image Quilting算法查找替换路径,从而生成Tile集合,继而合成大块纹理。实验结果表明,所绘制的纹理不仅成功克服了匹配问题,而且在某种程度上增强了纹理多样性。     

旋转的Wang Tiles纹理合成算法

针对Wang Tiles存在的样图利用不完全、切割路径非最优、中心和拐角区域不匹配等问题,提出一种旋转的Wang Tiles纹理合成算法.使用4个正方形的子图块构造一个旋转的Wang Tile初始框架,把纹理重叠区域分为两种类型并引入基于边结构的最短路径求解方法快速确定切割路径,生成旋转的Wang Tiles集合后,采用随机的正菱形填充方法合成纹理.实验结果表明,对于多种类型的样图纹理,该算法都能够实时地获得质量较高的合成纹理.     

块拼贴的纹理合成算法的实现与改进

基于样图的纹理合成方法是继纹理映射、过程纹理合成等方法后发展起来的一种新的纹理拼接技术。其中块拼贴的纹理合成算法由于合成速度快,效果良好,受到极大关注。对采用块拼接技术的纹理合成方法进行综述,运用图像切割方法较好解决了块拼贴算法中的最佳分割路径获取问题,并对合成的结果进行平滑优化。     

运用局部纹理映射加速曲面纹理合成

基于样图的纹理合成方法能够在网格曲面上合成高质量纹理,但合成速度有待进一步提高,对此提出一种运用局部纹理映射加速曲面纹理合成的算法.首先以三角形法向量、切向矢量与纹理尺度为约束,将三角网格曲面分割为一系列映射区与合成区;然后用基于块的平面纹理合成方法生成大面积样图,用调和映射方法对映射区进行纹理映射;最后采用基于三角块的合成方法生成合成区纹理.实验结果表明,该算法对一般的随机性纹理与半结构性纹理具有很高的合成质量,能够控制纹理方向与尺度的变化.由于大部分三角形的纹理通过局部纹理映射得到,仅需要合成少数三角形的纹理,纹理合成过程得到大幅度地加速.     

并行波峰模式的规则块拼接纹理合成调度

在基于样图的纹理合成方法中,规则块拼接法因邻接块间相对高的约束条件难以利用并行化手段提高运算效率.文中从一个经典算法出发,把块合成顺序问题转换为任务调度问题,对该问题进行描述并分析提取其中的约束条件,然后以并行波峰模式为基础,提出了一种在满足相关约束下面向通用二维矩阵数据的空间平衡调度方案.在此基础上,提出一种基于并行波峰模式的规则块拼接纹理合成调度算法,很好地保持了规则块拼接的原有约束,实现了基于多核心CPU的并行纹理合成.最后通过理论上的分析和对比实验证明了文中方案的有效性.     

基于PSO的Wang Tiles纹理合成

如何在纹理样图中选择组成Wang Tiles的图像块决定着纹理的合成质量。基于PSO的Wang Tiles纹理合成通过粒子群优化算法在纹理样图中快速搜索边界差异最小的图像块,并用选取的图像块构建Wang Tiles,最后用Wang Tiles纹理合成算法合成纹理。实验表明,该算法合成的纹理具有较少的接缝,比随机选择图像块具有更好的合成效果。     

利用相关性的快速块拼贴纹理合成

通过总结已有的纹理合成算法,采用基于样图的纹理合成方式提出了一种快速块拼贴纹理合成算法。该算法基于纹理的相关性,在搜索最佳目标纹理块时,通过相关位置偏移技术在样图中映射出已合成块的地址,适时加入螺旋搜索方法,利用块边界匹配算法将搜索到的地址块进行匹配,直到找到符合误差阈值的纹理块然后进行输出合成。通过实验发现,算法在处理随机性纹理和结构性纹理时都能取得比原先算法更好的合成效果,合成时间也大大加快。     

螺旋线状搜索的快速块匹配纹理合成

为了避免纹理映射技术可能带来接缝走样的缺陷和过程纹理合成中复杂参数的调试,采用基于样图的纹理合成方法提出了一种新算法.该算法基于纹理的连贯性,在采用徐晓刚螺旋线状搜索算法的同时,结合了梁林的块拼贴纹理合成算法,即利用连贯性在样图中已合成纹理块位置向邻域扩展进行螺旋搜索,直到搜索到最佳匹配纹理块,然后进行纹理合成.大量实验结果表明,该算法与上述两种算法相比在合成效果上更加理想,合成时间也大大提高.     

基于MPI的大规模栅格影像并行瓦片化算法

当前主流GIS软件以及互联网地图应用在WebGIS（网络地理信息系统）解决方案中都广泛采用地图切片（又称瓦片）,切片处理服务是实现影像在WebGIS上快速无缝浏览的关键技术。针对目前传统算法以及商业GIS软件在大数据量栅格影像快速瓦片化方面的不足,提出一种名为ParaTile的高效栅格影像快速瓦片化方法,ParaTile基于MPI共享外存的并行技术,利用多进程对原始栅格影像进行数据划分,每个进程对其所划分的区域进行独立读写和计算,而后再按照TMS或者Google Tile定义的标准将瓦片进行编码输出。实验采用不同级别大小的遥感影像进行测试,结果表明ParaTile在面对不同规模的数据时,无论从速度还是算法稳定性上都较现有算法和工具具有显著优势,特别是当数据量越大时,这种优势愈加明显。     

移动设备上基于Wang tiles的双向纹理合成算法

为了在移动设备上实现纹理合成,首先在总结了PC平台上纹理合成技术特点的基础上,指出基于Wang tiles的纹理合成适合在资源受限的移动平台上实现;然后通过深入分析Cohen随机贴片算法中的不足,提出了改进的基于Wang tiles的双向纹理合成新算法,即包括样本纹理子图的选取、片填充和基于双向扫描的贴片算法。该算法不仅扩大了最佳切割线的搜索范围和增加了贴片的随机性,同时也减少了计算和存储需求。实验结果表明,该算法不仅能够运行在移动设备上,而且与随机贴片算法相比,还提高了非周期性视觉效果。     

Real-Time Texture Synthesis Using s-Tile Set

This paper presents a novel method of generating a set of texture tiles from samples,which can be seamlessly tiled into arbitrary size textures in real-time.Compared to existing methods,our approach is simpler and more advantageous in eliminating visual seams that may exist in each tile of the existing methods,especially when the samples have elaborate features or distinct colors.Texture tiles generated by our approach can be regarded as single-colored tiles on each orthogonal direction border,which are easier for tiling and more suitable for sentence tiling.Experimental results demonstrate the feasibility and effectiveness of our approach.     

Efficient texture synthesis using strict Wang Tiles

Wang Tiles are constructed from four texture samples, arranged so they can always match a choice of other tiles at two edges. Because they are precomputed, Wang Tiles are a very efficient way to generate textures on the fly. But matching problems occur within tiles and at the corners of adjacent tiles. By replacing the edge-matching texture samples with a new sample in the center of the tile, and using the graph cut path-finding algorithm, we overcome these problems and introduce additional texture diversity. Our s-Wang Tiles are a stricter interpretation of the original Wang Tile design, and our tile set is also smaller than that required by ω-Tiles: only eight different tiles are required for a non-repetitive titling.     

Semi‐Stochastic Tilings for Example‐Based Texture Synthesis

We investigate semi‐stochastic tilings based on Wang or corner tiles for the real‐time synthesis of example‐based textures. In particular, we propose two new tiling approaches: (1) to replace stochastic tilings with pseudo‐random tilings based on the Halton low‐discrepancy sequence, and (2) to allow the controllable generation of tilings based on a user‐provided probability distribution. Our first method prevents local repetition of texture content as common with stochastic approaches and yields better results with smaller sets of utilized tiles. Our second method allows to directly influence the synthesis result which—in combination with an enhanced tile construction method that merges multiple source textures—extends synthesis tasks to globally‐varying textures. We show that both methods can be implemented very efficiently in connection with tile‐based texture mapping and also present a general rule that allows to significantly reduce resulting tile sets.     

向量化友好的循环分块因子选择算法

具有病态规模的嵌套循环程序在进行循环分块时容易忽略分块因子对向量化的影响,导致非对齐数据访问,降低分块后循环代码的性能。提出了一种向量化友好的循环分块因子选择算法VEC-TSS。该算法对可向量化循环层以向量化收益分析确定分块因子,对其他循环层通过以局部性收益和并行粒度确定分块因子。实验结果表明,针对具有病态规模的循环程序,VEC-TSS算法与另外两种分块因子选择算法相比可以获得更好的程序加速比,同时具有良好的可扩展性。     

Optimal semi-oblique tiling

For 2D iteration space tiling, we address the problem of determining the tile parameters that minimize the total execution time on a parallel machine. We consider uniform dependency computations tiled so that (at least) one of the tile boundaries is parallel to the domain boundaries. We determine the optimal tile size as a closed form solution. In addition, we determine the optimal number of processors and also the optimal slope of the oblique tile boundary. Our results are based on the BSP model, which assures the portability of the results. Our predictions are justified on a sequence global alignment problem specialized to similar sequences using Fickett's k-band algorithm, for which our optimal semi-oblique tiling yields an improvement of a factor of 2.5 over orthogonal tiling. Our optimal solution requires a block-cyclic distribution of tiles to processors. The best one can obtain with only block distribution (as many authors require) is three times slower. Furthermore, our best running time is within 10 percent of the "predicted theoretical peak" performance of the machine!.