论文摘要：基于样图的结构性纹理合成技术的研究与实现

在计算机图形学领域中，基于样图的纹理合成是一种非常重要的技术。在早期，人们主要研究如何利用一小块样例纹理获取大块纹理，涌现出了众多通用型方法。而在近些年中，大量的研究都属于专用型方法，每种方法适用于某种特殊纹理。造成这一现象的主要原因是纹理种类繁多，且不同类型之间相差甚远。比如结构性纹理，其处理过程就要比非结构性纹理复杂，因为要考虑纹理特征的保持，及满足主观性控制等特殊需求。因此关于这类纹理，对其纹理特征的分析与匹配方法的研究具有重要的意义。本文主要针对基于样图的结构性纹理合成技术开展了研究工作，包括几何空间纹理特征生成算法，特征匹配纹理合成，以及三维曲面纹理合成方法，取得了以下研究成果：（1）给出并实现了一种基于几何空间的纹理特征生成与保持方法。利用图像处理技术从样本中提取纹理网格，将纹理特征的分析与处理过程从图像空间转化到几何空间。目标纹理特征基于块拼接技术进行合成。基于几何空间的方法较已有的图像空间和特征空间的方法，效果上不受样本图元尺寸的影响，具有显著优势。（2）给出并实现了一种基于纹理网格和特征矢量的特征匹配纹理合成方法。特征矢量被用来构造像素邻域。传统平面纹理合成方法中，特征矢量为竖直向上。本文则根据像素与其对应的几何点所属纹理网格单元的相对位置计算特征矢量，其优点是能够使得目标纹理呈现给定的结构特征，从而满足其对纹理特征进行控制的需求。（3）给出并实现了一种三维曲面纹理合成方法。首先将三维曲面细分，提高曲面顶点密度。再选取一个网格顶点作为参照点，然后根据该参照点建立曲面矢量场。最后在构造顶点邻域之后，利用邻域匹配算法合成最终的三维曲面纹理。

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