基于動態(tài)紋理的流水效果合成技術研究.pdf

1、場景仿真是計算機技術、圖形處理與圖像生成技術、立體影像和音響技術、顯示技術等高新技術的綜合運用。其中，動態(tài)流水效果的場景仿真廣泛應用于虛擬現(xiàn)實應用、計算機游戲、數(shù)字電影和動畫以及科學計算可視化場景中。因此利用計算機模擬流水效果一直是計算機圖形學和虛擬現(xiàn)實領域的研究熱點之一。 某些自然現(xiàn)象，如：水、煙、霧等，產(chǎn)生它們的物理機制十分復雜，直接從建模的角度來生成序列非常繁瑣，要耗費大量的時間，效率很低。然而，利用普通的方法，如DV

2、，可以很方便地采集很小的一段視頻樣本。這樣就可以通過分析，獲得這一小段視頻序列的某些統(tǒng)計特征，記錄該特性并合成新的與該段視頻序列具有相同統(tǒng)計特性的視頻序列，從而生成給定時間長度的視覺上無重復的平滑的視頻序列。 動態(tài)紋理在自然界中廣泛存在，比如海浪、瀑布、飄揚的旗幟、飛翔的鳥群等等。它是指將多幅紋理圖像綁定到當前的面片(Polygon)上，通過名稱使用某幅紋理圖像。例如：可將模擬噴泉效果的幾幅相關的圖像按一定的順序以一定的時間間隔

3、顯示出來，并采用透明紋理映射技術和Billboard技術即可實現(xiàn)模擬噴泉的效果。此外，動態(tài)紋理技術對于運動的人、噴泉、飄動的旗子、流動的水、閃動的燈火等都很有效。動態(tài)效果的另一種方法是使用本身帶動態(tài)效果的紋理，如mpeg格式的文件貼到一個Billboard節(jié)點來實現(xiàn)動態(tài)的效果。 本文對基于動態(tài)紋理的流水效果合成技術進行了研究，提出了利用動態(tài)紋理模型生成動態(tài)流水的方法，主要研究工作如下： 1、提出了基于動態(tài)紋理的流水效果合

4、成方法。此方法主要通過分析已知的一小段流水視頻樣本，生成與該樣本特征相符的無限長不重復且平滑流動的動態(tài)水序列。主要包括以下兩方面的工作： (1)動態(tài)水紋理的自動分析方法。 核心思想是借鑒二維紋理圖像的分析方法，使用EM算法<'[29]>對樣本自動分析，獲得整個樣本的紋理基元及其統(tǒng)計分布，并利用線性系統(tǒng)分別記錄紋理基元的特征。(2)流水視頻序列的合成方法 該方法參照樣本紋理基元的統(tǒng)計分布特征對紋理基元排序，然后利