三角網格曲面紋理合成技術研究

三角網格曲面紋理合成技術研究———學習匯報匯報人：黃峻論文匯報概述摘要流程圖算法概述實驗數據及結果優勢與缺點摘要用已知矢量和插值算法計算曲面上每個三角塊上的紋理方向矢量，并根據這些紋理方向來合成紋理在樣本紋理空間按掃描線順序搜索樣本紋理空間，找出最匹配的紋理坐標用隊列作為存取結構，并且結果保存在隊列中，達到了實時繪制效果流程圖圖1論文流程圖算法概述Step1：根據指定三角塊的紋理方向矢量，利用插值算法計算出曲面上每個三角塊的紋理方向矢量。用n個矢量的平均矢量等于這n個矢量的和，最后把它單位化，來計算除用戶指定外曲面三角網格的矢量方向，最終生成一個平滑的矢量場。圖2用戶輸入的矢量及插值生成的矢量場算法概述插值算法：在已知離散數據的基礎上補插連續函數，使得這條連續曲線通過全部給定的離散數據點。我們暫時可以實現的是線性插值算法，即已知向量q0(x0,y0,z0),qt(xt,yt,zt)，在此范圍內線性插入n個三角形面片的紋理方向矢量q1~qn。即為所求。其中k∈(1，n)算法概述另一方面，在球面線性插值法中提到，利用旋轉矩陣可以很方便的求出所需三角面片的方向矢量。q=q0*Trot其中，Trot即饒任意軸旋轉的矩陣變換矩陣我們得知，利用四元數算法也可以求得目標方向矢量。一個四元數描述了一個旋轉軸和一個旋轉角度。當用一個四元數乘以一個向量時，實際上就是讓該向量圍繞著這個四元數所描述的旋轉軸，轉動這個四元數所描述的角度而得到的向量。由于對以上兩種算法理解有限，尚沒有能力實現。算法概述Step2：在模型中隨機地選取一個種子三角塊。（包括該三角塊的頂點信息和紋理矢量方向信息）根據紋理矢量方向信息隨機給種子三角塊賦紋理坐標。把此三角形放入隊列中。算法概述Step3：從隊列頭部獲取一個已合成紋理圖樣的三角塊。根據此三角塊的紋理坐標，從樣本紋理中利用掃描線算法分別搜索和此三角塊匹配的相鄰未合成的三角塊的紋理坐標。把它們放入隊列中。算法概述掃描線算法

按掃描線順序，計算掃描線與多邊形的相交區間，再用要求的顏色顯示這些區間的象素，即完成填充工作。

對于一條掃描線填充過程可以分為四個步驟：

(1)

求交：計算掃描線與多邊形各邊的交點

(2)

排序：把所有交點按

x

坐標遞增順序來排序

(3)

配對：確定掃描線與多邊形的相交區間，第一個與第二個，第三個與第四個等等，每對交點代表掃描線與多邊形的一個相交區間

(4)

填充：顯示相交區間的象素算法概述Step4：融合邊界區域?；氐絊tep3，直到遍歷完整個曲面的每個三角塊。算法概述Step5：當需要繪制紋理時，曲面上三角塊信息(包括頂點坐標和紋理坐標)都存放在一個隊列中了，只要遍歷整個隊列提取出每個三角形的信息進行繪制。算法概述隊列：typedefstructTexturePoint{floatx,y,z；//頂點的坐標floatu,v;//紋理的坐標floatpsx,psy,psz;//點的方向矢量}TexturePoint;//每個三角形由三個點(TexturePoint)構成typedefstructqueue{TexturePointpoint1;TexturePointpoint2;TexturePointpoint3;structqueue*next;}queue//存放在隊列中的三角形結點。實驗數據及結果圖3算法合成結果圖表1合成紋理實驗數據表2與和文獻[12]算法時間對比優勢與缺點優勢：不需要進行樣本紋理的預處理。用隊列存儲了紋理坐標，顯示是實時的。