纹理生成映射技术的研究及应用

• 作 者: 王元龙
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 计算机图形学 分形 纹理映射 纹理合成 三角网格

纹理是计算机视觉和真实感造型领域常常使用的概念,有着非常重要的应用价值。作为在计算机图形学中最值得研究的内容之一,纹理生成映射技术是一种构造纹理的有效方法,引起了各国研究人员的广泛关注。纹理合成是纹理映射的一种手段,是为了解决小样本纹理映射到大的曲面上造成的表面纹理变形、扭曲以及模糊不清等问题而提出的,目前它已是纹理映射中的一项关键技术。为了生成纹理映射中所需的部分样图,本文首先引入了分形技术,给出了文法构图算法、迭代函数系统算法、逃逸时间算法、DLA模型的分形演化算法等几种生成纹理样图的方法。在对这些方法分析和研究的基础上,完善了这些算法,最终在计算机上编程实现了它们,模拟出了多种分形图案,并把这些分形图案作为后面纹理合成中的部分纹理样图。其次,通过对几种比较典型纹理合成算法的研究,提出了一种三角网格曲面纹理合成技术。该技术用矢量加平滑方法来计算曲面上每个三角块上的纹理方向矢量,并根据这些纹理方向来合成纹理;在样本纹理空间按扫描线顺序搜索样本纹理空间,找出最匹配的纹理坐标;用队列作为存取结构,并且结果保存在队列中,达到了实时绘制效果。最后,本文就所研究的纹理生成映射技术开发了一个综合应用演示系统。该系统是在Visual C++环境中开发完成的,使用基于MFC的C++语言实现所有的程序设计,图形操作和处理借助OpenGL图形开发包。该系统大致上分为三个模块,分别是样图载入和场景选择模块,分形图案设计和演示模块,纹理合成和场景生成模块。理论分析与实验结果表明,该系统生成的纹理图案质量较高,纹理合成结果比较好。