消除二次曲面纹理映射的图像失真的方法

二次曲面是一类常用的物体，文章利用三角剖分纹理映射及仿射变换的原理，分别对圆柱曲面、球面实现了纹理映射，有效地消除了二次曲面的纹理映射的图像失真问题。     

Efficient and Handy Texture Mapping on 3D Surfaces

There has been a rapid technical progress in three-dimensional (3D) computer graphics. But gathering surface and texture data is yet a laborious task. This paper addresses the problem of mapping photographic images on the surface of a 3D object whose geometric data are already known. We propose an efficient and handy method for acquiring textures and mapping them precisely on the surface, employing a digital camera alone. We describe an algorithm for selecting a minimal number of camera positions that can cover the entire surface of a given object and also an algorithm to determine camera's position and direction for each photograph taken so as to paste it to the corresponding surfaces precisely. We obtained a matching accuracy within a pixel on a surface through three experimental examples, by which the practicability of our method is demonstrated.     

Catmull-Clark细分曲面的纹理映射技术

提出了一种在细分曲面的过程中应用纹理映射的方法,即在控制网格逐步加细的过程中,纹理图像由无损压缩变换矩阵M进行变换并映射到相应的细分曲面上.这种方法既有效的避免了纹理接缝问题,又保证了纹理图像的完整性.该技术已经在Catmull-Clark细分曲面上得以实现,也可以用于其他任何面分裂型的细分曲面.     

面向可视化的全局自适应等距映射算法

等距映射(isometric mapping,Isomap)及其衍生的维度约简算法受静态近邻值、地标比重值或近邻判断逻辑的影响,存在计算浪费、数值敏感或数据拓扑不稳定的情况,在数据可视化分析的实际应用中很难满足交互实时性和视图准确性的需求。为此,对等距映射的原始计算框架进行改进,提出了具有全局自适应性的GA-Isomap(global adaptive-Isomap)算法。邻域图构建方面,设计了数据局部密度值计算和区域划分方法,提出了渐进式的邻域图构造方法和区域地标点选取方法;降维映射方面,引入地标框架图并利用相对位置关系,提出了基于双层图的映射计算方式。仿真结果表明,与Isomap、L-Isomap、Isomap with dynamic neighbor和Isomap with NC算法相比,该算法在进行数据可视化映射时能有效兼顾数据拓扑稳定性和运行效率。     

自由曲面光滑拼接的数值优化方法

研究了B样条曲面的光滑拼接问题，介绍了参数曲面几何连续性的定义，提出了2种在B样条曲面间实现 光滑拼接的数值优化算法，即调整邻接曲面的公共边界曲线和调整其中一个曲面的邻近边界的控制顶点。实验结果表明，灵活使用文中的方法修改曲面外形可有效地解决曲面造型中的相关问题。     

条纹理映射

提出一种新的基于图像绘制的方法，能高效地利用图形硬件进行加速，避免成像过程中烦人的空洞填补计算,高质量地反映物体表面的三雏凹凸细节及视差变化．该方法首先为源深度图像中每个像素生成一个条状的纹理(条纹理)，即根据一个像素及其邻近像素的深度值，沿着深度方向为该像素插值生成多个具有不同深度值的点，它们一起构成谊像素的条纹理；然后，绘制时利用图形硬件的纹理映射直接处理这些条纹理.由于各个像素的条纹理的集合可以构成源场景的近似连续三维表示,从而大大增强了源深度图像表达三维模型细节的能力，而且成像时不必进行空洞填补的计算.与已有的同类方法相比，新方法的空间需求小，成像速度快，并且成像质量很高．     

Global Texture Mapping for Dynamic Objects

We propose a novel framework to generate a global texture atlas for a deforming geometry. Our approach distinguishes from prior arts in two aspects. First, instead of generating a texture map for each timestamp to color a dynamic scene, our framework reconstructs a global texture atlas that can be consistently mapped to a deforming object. Second, our approach is based on a single RGB‐D camera, without the need of a multiple‐camera setup surrounding a scene. In our framework, the input is a 3D template model with an RGB‐D image sequence, and geometric warping fields are found using a state‐of‐the‐art non‐rigid registration method [GXW*15] to align the template mesh to noisy and incomplete input depth images. With these warping fields, our multi‐scale approach for texture coordinate optimization generates a sharp and clear texture atlas that is consistent with multiple color observations over time. Our approach is accelerated by graphical hardware and provides a handy configuration to capture a dynamic geometry along with a clean texture atlas. We demonstrate our approach with practical scenarios, particularly human performance capture. We also show that our approach is resilient on misalignment issues caused by imperfect estimation of warping fields and inaccurate camera parameters.     

环形物体的两步纹理映射算法

鉴于现有的两步纹理映射技术对环形物体表面的纹理映射均不适用,为此提出了一种两步纹理映射方法,用于解决环形物体的纹理映射问题。该算法选择圆环表面为中介曲面,首先运用面积等比约束方法将两块相同类型的纹理分别映射到圆环的上下两侧表面,并通过对纹理拼接区域进行插值预处理来消除纹理接缝;然后采用中介表面法向法将圆环表面的纹理进一步映射至物体表面。实验结果表明,该算法可将平面纹理映射至多种环形物体表面,不仅纹理形变小,且保持连续,能够较好地满足虚拟现实与真实感绘制对环形物体表面的纹理映射要求。     

基于等距映射的视频水印算法

提出一种基于等距映射的视频水印算法,利用等距映射把原始视频各帧投影到二维平面上并应用奇异值分解把水印信息嵌入到视频帧与其在二维平面上投影点之间的差值上。实验证明,该算法对随机噪声干扰和诸如旋转、平移、裁剪等空间同步失真的攻击以及帧丢弃、帧插入等时间同步失真具有较好的鲁棒性。     

Multi-Cluster Feature Selection Based on Isometric Mapping

<正>Dear editor,This letter presents an unsupervised feature selection method based on machine learning. Feature selection is an important component of artificial intelligence, machine learning, which can effectively solve the curse of dimensionality problem. Since most of the labeled data is expensive to obtain,     

Survey of Texture Mapping

Texture mapping is one of the most successful new techniques in high-quality image synthesis. It can enchance the visual richness of raster-scan images immensely while entailing only a relatively smann increase in computation. The technique has been applied to a number of surface attributes: surface color, surface normal, specularity, transparency, illumination, and surface displacement?to name a few. Although the list is potentially endless, the techniques of texture mapping are essentially the same in all cases. This article surveys the fundamentals of texture mapping, which can be spilt into two topics: the geometric mapping that warps a texture onto a surface, and the filtering necessary to avoid aliasing. An extensive bibliography is included.     

一种无接缝纹理映射算法

针对基于图像三维重构得到的三维形状的纹理映射算法通常存在接缝现象的问题,提出一种无接缝纹理映射算法。该算法通过建立三维网格顶点和视点之间的马尔可夫随机场模型,利用重心坐标权重插值进行颜色填充,构造出一个无接缝的纹理图像。实验结果表明,马尔可夫随机场模型可以在保证纹理图像质量的同时最小化接缝现象,在此基础上的权重颜色插值方法能够完全消除接缝现象。     

约束纹理映射的自适应方法

传统的约束纹理映射方法大都在满足指定的约束条件时破坏了参数化结果的保形性,为此提出一种自适应的约束纹理映射方法.通过迭代最小化一个由保形项和约束项组成的加权能量得到带约束参数化结果,并且以每步更新权重的方式来平衡这两项;在每步迭代时,每个约束点权系数的选取依赖于上次结果中该约束点距指定位置距离的一个单调函数.利用该方法可以在满足指定约束条件的前提下兼顾到结果的保形性.实验结果表明,该方法能够快速、有效地得到较好的纹理贴图效果.     

面向移动设备的各向异性纹理映射方法

为了在低性能的移动设备上实现高质量图形效果,设计实现了一种高效的各向异性纹理映射方法.首先提出了基于三角形子纹理单元精度各向异性滤波器(TSPAF),将像素表示为三角形,通过反向投影获得像素在纹理空间的三角形足迹;并在此基础上提出了一种节省带宽的混合滤波方式,利用MIPMap层选择并结合二次线性滤波和TSPAF来实现混合各向异性纹理映射.实验结果表明,该方法能获得良好的图像效果,并具有低计算量和低存储量的优点,适合移动设备GPU的实现.     

点模型曲面的调和映射参数化

利用调和映射的平面和球面中值性质,提出了确定点模型曲面参数化映射中有关权因子的两种新方法,设计了能够达到内在变形较小的相应参数化方法,并将参数化方法应用于点模型曲面上的纹理映射．实验和统计结果表明,文中方法是比较有效的点模型曲面的参数化方法．     

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.     

基于纹理延伸和三角块拼接的快速曲面纹理合成

对相邻的已合成三角形个数为1的待合成三角形使用"纹理延伸"的方法进行纹理合成;对相邻的已合成三角形个数大于1的待合成三角形采用梯形模板匹配的三角块拼接方法进行纹理合成.实验结果与理论分析表明,该算法合成质量较高,合成速度较现有方法提高了1/3.     

基于三角块的曲面纹理合成

根据曲面网格上的切向矢量场,采用广度优先搜索策略从样本纹理空间中为每个三角面片映射纹理面片,直至完全覆盖整个网格．在搜索和映射过程中,首先使网格上相邻三角面片的纹理有最小的匹配误差;然后对相邻的三角面片纹理使用图的分割方法拼接纹理,得到曲面上连续的合成纹理;最后压缩存储合成的三角面片纹理．该算法适用于多种类型的样本纹理和任意的三角化曲面．