一种实现自然纹理映射的算法

试衣效果模拟是服装 CAD中的一个新的成员 ,高度的逼真性要求 ,使得如何将各种自然面料映射到原始的服装衣片上 ,成为一个非常有趣并富有挑战性的问题 .在总结长期实践经验的基础上 ,对该问题进行了较细致的探讨 ,并给出了相应的算法 .     

有真实感图形的纹理映射算法

本文讨论了计算机生成真实感图形的纹理映射技术，根据模拟现实物体的表面细节特征提出了三种纹理映射方法。     

基于纹理映射与Phong光照模型的体绘制加速算法

为了提高体绘制速度,提出了一种基于纹理映射、具有Phong光照效果的体绘制加速算法．该算法是根据Phong光照模型,利用一单位球面体来仿真相同光照绘制条件下的每一个体素的反射光强,首先形成一个以法线矢量为索引值的反射光强查寻表,再应用窗值变换的加速算法来计算体素的不透明度;然后采用纹理映射的方法将体素光强值与由不透明度组成的3D数据集从物体空间投射到观察空间,再沿视方向融合为3D图象．实验表明,这种3D旋转的明暗修正保证了体绘制中3D旋转几何变换的多视角观察的交互速度．由于该算法综合了体绘制软件算法数据处理与纹理映射硬件加速的优点,并用2D纹理映射与融合的方法实现了体数据的3D重建,因而不仅降低了对计算机硬件与软件环境的要求,而且在目前通用个人计算机上即可获得近似实时的交互绘制速度和良好的3D图象品质．据研究,该算法同样适用于3D纹理映射的体绘制方法．     

球面几何纹理映射算法的改进与应用

本文利用Phong光照模型和球面几何纹理映射的改进算法,将一幅位图应用于飞碟模型,改进适用于球面的点表,将图像纹理绑定于飞碟表面,通过调整视点、设置光源,控制旋转定时器,实现纹理的载入及模型的旋转效果。     

一种纹理映射算法的FPGA实现

提出一种面向嵌入式平台的纹理映射的FIKJA实现.对其中的纹理存储单元(Cache)进行了优化设计,采用了基于4×4压缩纹素块的存取方式,充分地利用了像素闻的相关性.提高Cache的命中率,减少了对总线带宽的需求.改进了分级细化模型(Mipmaps)中的选层方案,提出基于4×4像素块的选层方法.实验结果表明,渲染质量达到OpenGL ES1.1标准,硬件综合资源少,能够满足嵌入式环境下实时渲染的需求.     

虚拟环境中的织物纹理映射算法

在织物动态模拟中，纹理映射是实现真实感的关键。该文采用了质点-弹簧模型进行建模，提出一种快速、实用的方法，把纹理空间中的三角形单元映射到景物空间中三角形单元上，并实现了反走样。实验结果表明，该算法达到了较好的实时性和真实感。     

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。     

真实感3D重建中的纹理映射技术

精确的纹理映射是体现模型视觉真实感的关键因素。本文在阐述纹理映射技术原理的基础上,探讨了基于3维激光扫描设备进行3D重建过程中,实现具有高度真实感的纹理映射所遇到的实际问题,提出了基于纹理的模型重构和纹理光照连续性重建算法,解决了纹理图像空间不连续、光照不连续等因素对模型真实感的影响,并通过真实数据的实验对算法有效性进行了验证,为大型户外实体的真实感3D重建奠定了技术基础。     

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.     

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.     

适用于曲面的纹理映射方法研究

作为纹理映射技术应用于规则和不规则曲面的3种算法,即球面整体纹理映射算法、球面局部纹理映射算法以及投影映射算法在纹理映射的研究中具有重要的意义。该文通过两种球面纹理映射算法进行比较,从球面纹理不变形准则出发,分析了这两种算法的优缺点,并且采用基于调和映射的方法,实现了可应用于不规则曲面映射的投影映射方法。     

Catmull算法中反走样技术的改进

在Catmull算法中，其各子曲面片在每一像素中覆盖面积的计算是在分割曲面片的过程中用解析的方法得到的，其计算复杂，时间耗费较大。对此本文提出了一种新的解决办法，该方法利用A缓冲器技术来进行面积的计算，有效地克服了边界像素中的图形走样现象，大大减少了原算法的计算耗费，具有非常实用的价值。     

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。     

一种基于面积比不变性约束的曲面纹理算法

文中运用两步映射原理解决了曲面的参数化问题,改进了一种采用面积比不变性约束的球冠映射算法,消除了采用传统的整球面和半球面参数化方法向中间曲面作映射所带来的纹理变形问题,进而较好地实现了由非参数化面片拼接成的曲面表面的纹理映射。     

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。     

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.     

一种基于表面积比例的地形纹理贴图算法

三维地形模型和纹理贴图都是计算机图形学领域的热点课题,他们也同时被广泛运用于计算机仿真.然而,对于三维地形纹理贴图,目前还没有高效准确的实用算法.文中参考了国内外的研究成果,分析和比较了现有的常用贴图方法,提出了一种新型地形纹理贴图算法.该算法以地形表面积比例作为纹理分割标准,使用分治法划分纹理空间,对于用高度图表示的网格地形,计算快速,并且实现了理想的地形贴图效果,有效减少了拉伸失真,是一种适合实际应用的地形纹理贴图算法.     

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．