论文摘要
场景的编辑和绘制在游戏场景设计、城市规划以及艺术设计等方面一直有着广泛的应用前景,因而成为计算机图形图像领域的研究热点之一。纹理合成作为场景编辑中一种重要的技术,也引起研究人员的不断关注。近年来,借助于图像类推的思想,纹理合成及其应用研究也得到了进一步的拓展和深化。本文在深入分析现有纹理合成技术的基础上,借助图像类推的思想,以编辑场景为目的,提出了基于多样图纹理合成和纹理传输的场景编辑算法并应用于绘画艺术、游戏场景等设计中,具体工作如下：第一,对若干经典的纹理合成算法的思想及其实现方法进行了详细的论述和分析,特别是阐述了算法的优缺点及其应用特点,并总结了目前纹理合成算法中存在的问题。第二,提出了场景编辑中类推设计图的一种生成算法。在图像类推中,源图表达示意图的生成是一个难点,许多已有的工作或者绕开此问题另辟蹊径或者采用人工的方式绘制；本文则有机地结合不同的图像分割技术、引入数学形态学的思想,结合少量的用户交互,提出了类推设计图的一种生成算法。该算法不仅可以生成源图的表达示意图,还可用于辅助生成后续的用户设计图,大大降低了用户操作的繁琐程度。第三,借鉴图像类推的思想,结合改进的多样图纹理合成和纹理传输技术,提出了一个有效的场景类推编辑算法。虽然目前基于单样图的纹理合成算法已较成熟,但场景类推编辑更多采用的是多样图的纹理合成；鉴于目前的多样图纹理合成算法的不足,文中首先提出了一种新的多样图块纹理缝合策略,并结合纹理传输技术以及考虑样图的选择及合成结果的布局等因素,最终完成了综合的场景类推编辑算法。第四,在MATLAB 7.0平台上,具体实现了上述所有算法并对算法结果进行了大量分析,结果表明本文算法具有良好的效果。本文通过引入图像分割以及形态学的思想,提出一种类推设计图的生成算法,并根据纹理传输的方法以及针对现有的块拼贴的改进算法,实现了一个场景编辑系统,并经过大量实验证明了该算法的有效性,算法具有广阔的应用前景。