基于Perlin噪聲函數(shù)的三維表面紋理生成及分類.pdf

1、過程紋理生成一直是計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域中一個(gè)至關(guān)重要的問題,它主要用于模擬自然界中常見的大理石、云朵、樹木表皮等紋理。大多數(shù)的過程紋理都是基于某類噪聲函數(shù)的,本文采用的被廣泛應(yīng)用的Perlin噪聲函數(shù)是其中最強(qiáng)大的一種。在過去,由于過程紋理計(jì)算量很大,在實(shí)時(shí)繪制中很少使用。但是GPU的出現(xiàn),促進(jìn)了過程紋理在實(shí)時(shí)渲染中的廣泛應(yīng)用。目前噪聲函數(shù)作為生成過程紋理的重要工具主要針對(duì)二維的過程紋理生成,三維過程紋理的生成仍在有待探索。
　　

2、 紋理分類是涉及數(shù)字圖像處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別等多門學(xué)科的內(nèi)容的熱點(diǎn)問題,它的目的是識(shí)別出具有不同紋理特征的物體的各種表現(xiàn)形式。紋理分類在計(jì)算機(jī)視覺、圖像處理及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域和工程技術(shù)方面有著非常廣泛的應(yīng)用背景。分類的方法主要包括使用聚類的方法、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法等。目前三維表面紋理分類技術(shù)的研究是圖像處理領(lǐng)域的前沿方向,有著廣闊的研究前景。
　　 本文首先介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)中的過程紋理生成,以及模式識(shí)別領(lǐng)域中紋理分類的幾種方法

3、和相關(guān)背景研究,進(jìn)而展開對(duì)三維表面紋理的生成和分類研究。在前期Perlin噪聲函數(shù)生成的CellularTexture的基礎(chǔ)上,運(yùn)用GPU編程技術(shù),提出了三維過程紋理的構(gòu)造方法。并且基于朗伯模型將生成結(jié)果,應(yīng)用到三維紋理重光照中。針對(duì)CellularTexture構(gòu)造函數(shù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),本文使用函數(shù)參數(shù)的組合系數(shù)作為表達(dá)紋理的特征向量,實(shí)現(xiàn)了基于SVM和聚類分析的兩種分類器的三維表面紋理分類算法,并進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明本文提出的三