基于梯度的圖像三維編輯.pdf

1、圖像處理研究的一個(gè)分支方向是由二維數(shù)字圖像建立三維模型，這在計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)，電影和游戲工業(yè)具有舉足輕重的重要地位。計(jì)算幾何研究物體形狀信息的計(jì)算機(jī)表示與分析。利用模型對(duì)物體進(jìn)行模擬，實(shí)現(xiàn)可視化，仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)。三維模型以數(shù)字圖像方式呈現(xiàn)于屏幕，可見(jiàn)兩個(gè)分支之間存在著相互聯(lián)系，其交叉融合為當(dāng)今圖形學(xué)的重要方向。
　　 圖像的變形是圖像編輯中的一個(gè)極為重要的問(wèn)題，但純粹的二維形變不足以正確反映三維物體的變化，一定的三維數(shù)據(jù)的輸入還是必須

2、的，比如本文探討圖形與圖像相結(jié)合的一個(gè)典型案例，即對(duì)三維模型的照片提供用戶(hù)二維簡(jiǎn)筆交互，最終求算出新的物體照片，使得其結(jié)果與三維物體直接發(fā)生形變，且利用原始光照條件再次進(jìn)行光照繪制后的結(jié)果的照片相一致。這種對(duì)二維進(jìn)行交互，直接影響三維變化的問(wèn)題近幾年比較熱門(mén)，往往由于二維信息的不完整，必須提供一些原始物體的三維信息，如物體的三維法線，梯度，或者各個(gè)角點(diǎn)在空間的位置等。其中，提供法線的二維驅(qū)動(dòng)三維物體編輯的問(wèn)題又常常被人們稱(chēng)為顏色法線圖片

3、交互問(wèn)題，當(dāng)然問(wèn)題絕不僅僅限于變形加上重新做光照渲染這一個(gè)應(yīng)用。文中會(huì)對(duì)常用應(yīng)用進(jìn)行綜述。
　　 本文的創(chuàng)新之處是把由法線決定和控制的光照渲染完全轉(zhuǎn)化成為由二維的圖像的梯度來(lái)表示，從三維法線通過(guò)光照公式轉(zhuǎn)化到二維圖片上相應(yīng)點(diǎn)的梯度過(guò)程已經(jīng)被完全封裝了起來(lái)，只要提供了原始的法線圖，利用本文的框架系統(tǒng)，用戶(hù)就能很輕易的知道感興趣區(qū)域內(nèi)的每一點(diǎn)的梯度值，由此就能決定最終結(jié)果圖像內(nèi)每一點(diǎn)的顏色值。這樣就實(shí)現(xiàn)了二維梯度引導(dǎo)三維形狀變化的過(guò)