基于样图的树皮纹理合成技术研究

论文摘要

现今的图形学能够达到高质量的树木模拟,但是在树皮纹理的模拟方面还缺乏细致的研究。树皮表面纹理具有丰富的细节,并且树干不同部位的纹理质地可能会发生自然渐变,要真实模拟树皮纹理的这些效果并不容易。本文提出一种真实感树皮纹理的合成方法。该方法基于块纹理合成的思想,可以根据几块树皮样图纹理,实现树干部分整张树皮纹理的合成,同时减轻工作人员人工采集整张树皮纹理的负担。合成方法主要分为“横向合成”与“纵向合成”两个步骤。应用“横向合成”方法,能够有效避免采用一般纹理拼接方法所造成的纹理接缝及变形问题。为了进一步真实模拟树皮表面纹理质地的渐变效果,在“纵向合成”方法中提出一种利用概率控制图来实现纹理渐变效果合成的方法。该方法通过控制合成概率,有效地实现了不同质地树皮纹理之间的渐变,从而成功实现树皮由老到嫩逐渐变化效果的模拟。在合成过程中,为了增强真实感效果,本文还考虑到树皮表面疤痕效果的模拟。基于样本及边缘融合的方式,本文实现了在树皮纹理表面添加疤痕的功能,从而有效实现树皮疤痕效果的模拟。实验表明,本文方法可以有效生成带有生长变化特征的真实感树皮纹理,满足真实感绘制的需求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 纹理合成技术的相关研究
• 1.1.1 纹理定义及应用
• 1.1.1.1 纹理的定义及特征
• 1.1.1.2 纹理的应用
• 1.1.2 纹理合成技术的发展历史
• 1.1.2.1 纹理映射
• 1.1.2.2 过程纹理合成
• 1.1.2.3 基于采样的纹理合成
• 1.1.2.4 约束合成与多目标合成
• 1.1.2.5 小结
• 1.2 论文的主要研究工作
• 1.3 论文组织结构
• 2 基于采样的纹理合成技术
• 2.1 基于像素点的纹理合成
• 2.2 基于块的纹理合成
• 2.3 点块混合算法
• 2.4 本章小结
• 3 树皮纹理合成
• 3.1 树皮纹理特征分析
• 3.2 横向合成
• 3.2.1 具体设计思路
• 3.2.2 重要参数解释
• 3.2.3 相关数据结构介绍
• 3.2.4 算法函数的伪代码和实现细节
• 3.2.5 算法的优化
• 3.3 纵向合成
• 3.3.1 具体设计思路
• 3.3.2 算法的伪代码和实现细节
• 3.4 结疤的添加
• 3.4.1 具体设计思路
• 3.4.2 算法的伪代码和实现细节
• 4 系统界面介绍
• 4.1 横向合成界面
• 4.2 纵向合成界面
• 4.3 结疤添加界面
• 5 实验结果与分析
• 6 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 获得成果目录清单
• 致谢