不规则曲面纹理映射算法及研究.pdf

论文题目:不规则曲面的纹理映射算法研究
专业:应用数学
硕士生:刘小靖(签名)
指导教师:李占利(签名)
摘要
运用纹理映射计算机可高效地绘制出极具真实感的图形,并且不必考虑更多的纹理
细节以及繁琐的建模过程,它对绘制具有真实感的图像具有重要作用。目前三角网格已
成为物体表面表示的主流方法,因此对三角网格表示的不规则曲面纹理映射的研究具有
重要意义。
三角网格不规则曲面上的纹理映射技术有两步纹理映射方法和参数化纹理映射方
法,本文对已有纹理映射算法进行了归纳总结,提出了基于弹簧-质点模型的纹理映射算
法。该算法结合调和映射的参数化方法以及弹簧-质点模型的复杂平面展开方法,将三角
网格进行平面参数化处理,再进行纹理贴图。其保持了三角网格的几何性质、减小了纹
理变形。
为了进一步提高算法的时间性能,又提出了基于三角网格简化的纹理映射算法。该
算法先对三角网格进行简化处理,然后再通过简化三角网格模型对原始模型进行纹理映
射。在已有基于边折叠的三角网格简化算法基础上,提出了基于有向边折叠的三角网格
简化算法。它是以有向边的边长与局部曲率乘积为折叠代价进行折叠,能够较好地保持
原始三角网格的几何特征。三角网格简化后,运用基于弹簧-质点模型的纹理映射算法得
到简化后保留顶点的矩形域参数化坐标;再根据此坐标以及原始网格中保留顶点与被删
除顶点的拓扑关系,得到参数化初始模型;最后参数化初始模型上建立弹簧-质点模型,
修正部分顶点的参数化初始坐标。通过对三角网格的简化,再运用基于弹簧-质点模型的
纹理映射算法有效地减少算法运行时间。
通过实例表明,基于弹簧-质点模型的纹理映射算法能够实现纹理均匀、变形小地
映射于不规则曲面上;基于有向边折叠的三角网格简化算法能够实现三角网格的保特征
简化;基于三角网格简化的纹理映射算法能够得到原始三角网格的纹理映射结果,且时
间性能更优。实验结果表明本文提出的算法有效、可行。
关键词:不规则曲面;纹理映射;弹簧-质点模型;三角网格简化;有向边折叠
研究类型:应用研究

万方数据
万方数据
Subject : Research on the Algorithm of Texture Mapping for Irregular
Surface
Specialty : Applied Mathematics
Name : Liu Xiaojing (Signature)
Instructor : Li Zhanli (Signature)
ABSTRACT
Graphics with high authenticity can be drawn efficiently by use of texture mapping, with
no consideration of texture specifics plicated modeling procedure. It has a realistic
rendering of the image has an important role. Triangular meshes is ing the most popular
method to show the surface of object, therefore, study on texture mapping on triangulated
irregular surface is of great significance.
The texture mapping techniques are clarrified into two part texture mapping and
parameterization mapping, generalizing and summarizing the mapping algorithm of each type,
and making analysis parison in terms of the texture transformation, this paper
introduces an algorithm for it according to both the harmonic parameterization and the
triangular mesh surface flattening based on the spring-mass model. And then it calculates the
texture c