基于弹簧-质点模型的不规则曲面纹理映射

针对三角网格表示的不规则曲面的纹理映射问题,提出一种基于弹簧-质点模型的简单、高效、失真小的纹理映射算法。结合调和映射的参数化方法以及弹簧-质点模型的复杂平面展开方法,保持拓扑关系地将三维曲面投影于平面内;通过建立三角网格表示的投影面的弹簧-质点模型,将不规则曲面参数化于给定大小的矩形域;利用参数化的结果计算不规则曲面各顶点的纹理坐标,进行纹理贴图。实验结果表明,该算法能够实现纹理高效、均匀、变形小地映射于任意不规则曲面上。     

质心坐标变换及其在纹理映射均匀化中的应用

在现有质心坐标变换方法基础上,提出一种改进方法——均匀面积质心变换方法：在某一顶点邻域中,采用相应点所对应的边高比之和作为质心坐标进行分析推导,并将其应用到复杂三维形体的纹理映射均匀化中．首先通过面积权重质心坐标变换将复杂三维网格映射到平面上;在此基础上进行均匀面积质心坐标变换,就可使平面网格较均匀地分布．求解其纹理坐标可实现采用单幅图像的纹理映射均匀化．通过典型三维模型的实验和比较可以看到：采用文中方法所获得的纹理映射均匀化效果较现有的保角变换、保面积变换方法有显著改善,而且算法简单、稳定、快速．     

基于三角网格模型的纹理映射研究

纹理映射可以在不增加三维模型复杂度的前提下很好地表现三维模型表面的纹理细节,提高三维模型的视觉效果。针对三维网格模型,提出一种用基于纹理图册的方法将模型进行分片,并利用最小二乘保形映射对分割得到的每一片进行平面参数化,控制了形变。再通过建立二维坐标系与纹理坐标系的关系,确定三维模型各个顶点的纹理坐标,从而对三维模型进行纹理映射。实验证明,该方法能得到较好的纹理映射效果,增强了三维模型的真实感。     

基于整体映射的不规则三维模型多细节层次描述

针对无孔洞、有边界的不规则三维模型,提出一种整体映射的多细节层次描述方法：先通过整体映射变换,将三维网格无遮挡、均匀地映射到平面正方形中;再通过正方形中初始网格的自动细化和重采样,得到所需的网格简化模型;获取不同层次简化模型,从而构建多细节层次描述。相对于传统的几何元素删除型网格简化局部型算法,以及新近的基于几何图像描述的整体型算法,该方法算法快速、简单、稳定,描述效果也较好。     

基于三角网格模型的局部纹理映射

局部纹理映射可以增添三维模型的局部细节,加强模型的真实感。为了实现对三维模型的局部特征描写,增强局部纹理映射的用户可交互性,提出一种基于区域增长和平面投影的方法来实现三角网格模型的局部纹理映射。区域增长是以指定的三角面片为初始种子面片,搜索与种子面片共顶点的增长规则扩散出待映射区域。算法不仅保证了选取区域的完整性,不会出现缺角的情况;同时用户可以改变待映射区域的位置和大小。采用平面投影法对待映射区域进行纹理映射,将三维顶点投影到基准平面上,建立二维坐标系与纹理坐标系的关系,从而确定三维顶点和纹理坐标的对应关系。算法成功应用于实验,表明该方法的可行性。     

基于特征约束点的纹理映射算法

纹理映射技术用于生成物体表面的纹理细节,是真实感图形技术的重要组成部分,也是计算机图形学的一个重要研究方向.针对目前很多纹理映射算法计算量大,方法比较复杂的缺点,应用Candide3作为三维网格模型,提出了一种快速有效的基于特征约束点的纹理映射算法.通过在三维网格模型和纹理图像上选取少量对应的特征约束点,利用三角网格剖分算法在纹理图像上建立选取特征点的三角网格.进而通过求取质心坐标的方法计算出三维网格模型上所有特征点的纹理坐标并完成整个三维网格模型的纹理映射.实验结果表明,提出的算法计算速度较快,能够得到高真实度的纹理映射效果,并且适用于不同纹理图像映射到同一三维网格模型上.     

导弹尾焰的可视化仿真研究与实现

为了对导弹尾焰进行逼真模拟,给出了一种有效的方法.首先,采用了三角函数对轮廓近似;其次,结合粒子系统对动态性和不规则性模拟;再次,使用粒子速度矢量切平面作为纹理映射平面并将其按照沿X轴环行分布,解决了二维纹理映射三维观察逼真性问题;最后,引入粒子发射盘并对速度分段增强了层次感.此外还采用圆形图案作为粒子纹理和通过火焰燃烧特性建立颜色映射方式等技术.采用了OpenGL平台实现了该方法,并与其它方法进行了对比,验证了该方法能有效的增强了尾焰的逼真性.     

基于三角剖分的人脸纹理映射

采用通用的三维人脸模型和任意的人脸纹理图像,基于Delaunay三角剖分,提出了一种灵活的3D人脸的纹理映射方法。该方法对人脸特征点集做三角剖分,在纹理图像和三维网格之间建立了一个准确的拓扑同构映射关系,从而得到高真实度的纹理映射。该算法不受网格调整精度的影响,同时适用于不同的纹理映射到同一三维人脸模型上。     

利用离散最优传输的纹理重整算法

随着建模与扫描技术的不断发展,三维模型的精细程度不断提高,场景数据量不断提升.为了解决纹理碎片化、纹理空间利用率过低的问题,提出了一种基于离散最优传输的纹理重整算法.给定一个带纹理的模型,首先计算其保形参数化映射;接下来通过离散最优传输对保形参数化进行调整,计算得到原始模型的保测参数化映射;最后根据网格的初始参数化与计...     

一个基于多边形轮廓的图像合成方法

该文在讨论了试衣效果CAD的基础上,提出了一个颜色插值算法.另外还给出了一个 基于非均匀B-Spline的平面网格细分算法,解决了衣片的网格划分,纹理映射结果能逼真地反 映衣服的褶皱、明暗、垂感,并且计算简单.最后通过其在图像拼接中的应用表明了纹理映射算 法的有效性.     

Wavelet-based multiresolution analysis of irregular surface meshes

We extend Lounsbery's multiresolution analysis wavelet-based theory for triangular 3D meshes, which can only be applied to regularly subdivided meshes and thus involves a remeshing of the existing 3D data. Based on a new irregular subdivision scheme, the proposed algorithm can be applied directly to irregular meshes, which can be very interesting when one wants to keep the connectivity and geometry of the processed mesh completely unchanged. This is very convenient in CAD (computer-assisted design), when the mesh has attributes such as texture and color information, or when the 3D mesh is used for simulations, and where a different connectivity could lead to simulation errors. The algorithm faces an inverse problem for which a solution is proposed. For each level of resolution, the simplification is processed in order to keep the mesh as regular as possible. In addition, a geometric criterion is used to keep the geometry of the approximations as close as possible to the original mesh. Several examples on various reference meshes are shown to prove the efficiency of our proposal.     

不规则网格上的曲面设计方法

提出一种在不规则网格上构造曲面的方法.其基本思想是,通过均匀双三次B样条基函数的分解和子基函数的分类,将B样条曲面方法推广到任意四边形网格.给定一个任意四边形控制网格,首先对每个控制点构造一个基函数;所有控制点加权组合形成整体曲面.构造的曲面是分片双三次有理参数多项式曲面.此方法可以看成是均匀B样条曲面构造方法的扩展,如果控制网格是规则四边形网格,那么构造得到的曲面与均匀双三次B样条曲面是一致的.最后,实例证明此方法能够有效地构造曲面.     

Texture mapping with hard constraints using warping scheme

Texture mapping with positional constraints is an important and challenging problem in computer graphics. In this paper, we first present a theoretically robust, foldover-free 2D mesh warping algorithm. Then we apply this warping algorithm to handle mapping texture onto 3D meshes with hard constraints. The proposed algorithm is experimentally evaluated and compared with the state-of-the-art method for examples with more challenging constraints. These challenging constraints may lead to large distortions and foldovers. Experimental results show that the proposed scheme can generate more pleasing results and add fewer Steiner vertices on the 3D mesh embedding.     

Multiresolution analysis on irregular surface meshes

Wavelet-based methods have proven their efficiency for visualization at different levels of detail, progressive transmission, and compression of large data sets. The required core of all wavelet-based methods is a hierarchy of meshes that satisfies subdivision-connectivity. This hierarchy has to be the result of a subdivision process starting from a base mesh. Examples include quadtree uniform 2D meshes, octree uniform 3D meshes, or 4-to-1 split triangular meshes. In particular, the necessity of subdivision-connectivity prevents the application of wavelet-based methods on irregular triangular meshes. In this paper, a “wavelet-like” decomposition is introduced that works on piecewise constant data sets over irregular triangular surface meshes. The decomposition/reconstruction algorithms are based on an extension of wavelet-theory allowing hierarchical meshes without property. Among others, this approach has the following features: it allows exact reconstruction of the data set, even for nonregular triangulations, and it extends previous results on Haar-wavelets over 4-to-1 split triangulations     

蒙太奇网格融合

三维物体融合是一种新的几何造型方法,它利用三维模型之间的剪贴操作从两个或多个现有的几何模型中光滑融合出新的几何模型.提出了一种基于局部调和映射的三维网格蒙太奇融合新方法.首先利用网格上的近似等距线算法来抽取出待融合区域,然后对两个待融合区域进行带内孔的调和映射参数化,最后通过拓扑合并和融合控制来实现网格的光滑融合.与原有的基于全局调和映射的融合方法相比,新方法的算法效率大幅度提升,求解时间不再随融合模型顶点数的增加而呈指数增长;减少了二维网格拓扑合并中奇异情况出现的概率,提高了算法的稳定性;被剪切网格的细节得到完整保留;消除了原算法对融合区域拓扑的限制.实验结果表明,此方法可以用来生成许多三维动画中的特殊夸张造型效果,在影视动画中具有应用价值.     

用户控制的纹理合成

提出一种基于用户控制的纹理合成算法．该算法适用于任意二维平面和任意拓扑的三维网格．可方便地控制纹理合成时方向和尺度的连续变化．对于任意平面区域需剖分成较均匀的三角网格，以剖分得到的二角形作为基本的合成单元来进行合成．根据用户在此三角网格上指定表示纹理方向和大小的矢量来插值生成矢量场，用以控制合成纹理的变化．该算法可以自然扩展到三维三角网格，以三角面片作为合成单元，合成后直接输出每个顶点的纹理坐标．该算法对二维和三维纹理合成给出了统一实现的框架．实验结果表明，该算法可以在任意目标区域根据用户的交互生成令人满意的纹理合成效果．