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。     

样本驱动的大规模植被分布高效合成

针对自然场景中丰富多样的植被分布模式的模拟时,现有的通用拟合算法计算耗时,不能满足大规模分布与实时交互分布的需要.为了解决任意分布模式的快速合成问题,提出一种基于样本分布控制并结合Wang tiles优化的高效点分布合成方法.该方法由离线预计算过程和实时拼接过程组成.在离线预计算过程中,首先通过基于环形点对距离统计的对相关函数特征拟合过程合成多块首尾分布连续,以及与样本分布相似的初始点分布tile,然后通过对初始tile的边界处理得到一组可以非周期性拼接且接缝处分布保持连续的Wang tiles;在此基础上,利用这组Wang tiles进行实时拼接,从而实现以极快的速度和极小的内存占用合成大规模的分布的目的.实验结果表明,该方法适用于随机、均匀、聚集等各种分布特征的数据,是一种对各类样本分布模式通用的分布合成方法;并在大规模分布的合成上比原有的基于样本驱动的分布拟合算法达到3～6个量级的速度提升;可有效地应用于自然场景模拟中大规模植被的分布信息构建,及其他有实时交互分布需求的应用中.     

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.     

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。     

基于约束的多样图纹理合成方法

基于已有的约束的多样图纹理合成算法,提出采用图像金字塔的方法来实现,并在其中利用了纹理的相关性原理,不仅可以合成自然纹理,而且对结构性较强的纹理也取得了较好的效果,合成速度也得到了提高。实验结果表明,该算法在合成质量和合成速度上都有较大的提高,对于控制某种纹理在合成结果图中的位置的纹理合成有广泛的适用性。     

基于Wang Tiles的几何纹理合成

提出了一种基于Wang Tiles的几何纹理合成方法来在不同物体表面上即时地生成几何纹理.首先根据给定的几何纹理预计算出一组Wang Tiles,然后用这组Wang Tiles在不同的目标物体上即时生成新的几何纹理.尽管基于Wang Tiles的方法已经应用于图像纹理,但由于几何纹理采用了与图像纹理完全不同的表示方式,因此需要用完全不同的方法来处理.采用了基于约束的几何纹理合成技术自动生成几何纹理Wang Tiles,从而保证了生成的几何纹理Wang Tiles在所有排列下都能保持其几何连续性.与现有的方法相比,生成的几何纹理Wang Tiles可以重用到不同的目标物体上,同时占用的存储空间及计算量更小,速度更快.     

基于蜜蜂进化型遗传算法的Wang tiles纹理合成

在基于Wang Tiles的纹理合成中引入蜜蜂进化型遗传算法,用它来实现样本纹理块选择的全局优化,解决纹理合成出现的菱形接缝问题,提高了Wang Tile集的质量,加快了合成速度。通过实验得到了理想的合成效果。     

基于随机查找的并行大规模纹理合成

传统的纹理合成方法使用高维向量树来加速目标纹理块的搜索效率,存在占用内存量大、执行效率低、无法在GPU上并行执行等缺点.为了实现图像块的快速近似邻域查找,提出一种并行优化纹理合成方法.该方法分为初始化和迭代优化2个阶段,初始化阶段从样本纹理中随机抽取样本纹理块填充目标图像,迭代阶段交替采用并行的随机查找算法和并行的纹理块传播算法迭代精化目标纹理.随机查找算法根据最相似纹理块出现在前一目标纹理块周围的概率与它到前一目标纹理块的距离成反比的特点,使随机采样纹理块的概率分布与最相似目标纹理块出现的概率相匹配,达到加速纹理合成的目标.采用CUDA实现了文中方法,实验结果表明,其执行效率比已有的纹理合成算法快50～100倍,可应用于交互式纹理合成和超大尺寸纹理合成.     

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.     

基于泊松填充的纹理自适应插值方法

针对新图形技术条件下的纹理合成问题,提出一种纹理插值方法,可将源纹理图像自适应拉伸为不同尺寸的纹理图像并保持其清晰度不改变。首先,采用高维图像插值算法将源纹理裂变为目标纹理分辨率,作为中间过渡纹理;其次,利用自然图像的自相似性,依据中间纹理像素特征随机从源纹理中选取像素块;最后,使用泊松图像编辑算法将源纹理像素块平滑嵌入到中间纹理的间隙区域,得到最终的合成纹理。通过与现有算法的大量对比实验表明,该算法对静态和非静态纹理合成问题都能适用,且合成结果与源纹理具有较高的视觉一致性。另外,该算法逻辑简单、计算快速,无法复杂优化计算或者学习训练步骤,适合在低硬件配置的移动平台应用。     

块尺寸自适应的Tile纹理合成算法

针对Wang Tiles纹理合成算法中样图信息利用不完全、所制作的Tile中心处有明显接缝,以及Tile拼接时拐角处不完全匹配等问题提出了一种改进的纹理合成算法。分析给定的纹理样图,得到适当的纹理块长度,按照该长度从纹理样图中提取4个菱形纹理块,生成Tile初始框架;从样图中选择与Tile初始框架尺寸相同的纹理块作为替代纹理块,与Tile初始框架重叠放置,求取最佳缝合路径,从而制作Tile;通过一系列Tile拼接生成最终的输出纹理。实验结果表明,该算法制作的Tile有很好的视觉效果,同时对各类型纹理该算法都能取得一个较好的纹理合成效果。     

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.     

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.     

Transition Texture Synthesis

Synthesis of transition textures is essential for displaying visually acceptable appearances on a terrain. This investigation presents a modified method for synthesizing the transition texture to be tiled on a terrain. All transition pattern types are recognized for a number of input textures. The proposed modified patch-based sampling texture synthesis approach, using the extra feature map of the input source and target textures for patch matching, can synthesize any transition texture on a succession pattern by initializing the output texture using a portion of the source texture enclosed in a transition cut. The transition boundary is further enhanced to improve the visual effect by tracing out the integral texture elements. Either the Game of Life model or Wang tiles method are exploited to present a good-looking profile of successions on a terrain for tiling transition textures. Experimental results indicate that the proposed method requires few input textures, yet synthesizes numerous tileable transition textures, which are useful for obtaining a vivid appearance of a terrain.     

基于共生矩阵和颜色特征的墙地砖缺陷自动检测的研究

该文提出了一种用于墙地砖自动缺陷检测的新算法,该算法综合了颜色的空间分布信息和比例分布信息,应用共生矩阵纹理特征与颜色统计特征构造一个判断矢量,能对复杂纹理的多色墙地砖进行各种缺陷检测,实验证明该算法是有效的。     

基于用户笔迹的移动身份识别技术

针对传统身份识别技术存在的密码记忆难、隐私易泄露、信息易伪造等问题,提出并实现了基于安卓平台的混合特征在线手写笔迹识别算法. 本算法通过迁移传统笔迹采集平台、采用文本相关与文本无关相结合的方式分别对静态纹理特征和动态矢量特征进行提取,弥补了当前笔迹采集困难、信息易伪造、准确性差等缺陷,实现了用户在移动设备上更加快捷安全的进行身份识别和鉴定. 通过实验得出：该笔迹识别算法具有良好的稳定性、高可重复性、优良的准确性和安全防伪能力,能够有效阻止陌生用户的攻击,具有较高的安全保障性能.     

Efficient paper mosaic rendering on mobile devices based on position-based tiling

According to the growth of mobile technology, people experience high-performance mobile devices. In this environment, processing in real-time is required for mobile application. For colored paper mosaic application on mobile devices, the problem regarding speed must be solved while maintaining high-quality. In this paper, we propose an accelerated method that generates tiles based on their position. We locate tiles by considering the edges of the image and the shapes of neighbor tiles. The shape of the tiles is determined based on the position of each tile. In addition, we display the generation process of a result for our method be seemed real-time method. In here, we propose an ordering method that is similar to the ordering method of humans by considering color, edge, distance and direction.     

大规模地形无缝漫游技术研究*

针对大规模地形动态漫游提出实现流程和算法框架,基于分层分块地形LOD组织存储策略完成数据预处理,绘制阶段提出视点相关的地形调度和简化算法,利用多线程处理机制进行地形块裁剪和内外存数据交换,借助GPU硬件实现场景加速绘制算法,并提出分块地形和纹理数据的无缝拼接策略。真实数据实验的算法比较和性能测试结果表明,该方法具有支持数据量大,绘制效率高、实用性强等特点。