织物模拟中纹理问题的研究

作     者：柏建新 

作者单位：浙江大学 

学位级别：硕士

导师姓名：诸葛振荣

授予年度：2003年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：纹理分析 纹理综合 纹理映射 特征提取 马可夫随机场 纹理反走样 纹理分割 数学形态学 近似最佳邻域 纹理匹配 B样条 光照明模型 层次模式映射 表面簇 三维组织分析 OpenGL 

摘      要：织物模拟技术利用计算机建立纱线三维模型，处理纱线纹理数据，根据织物编织模式，再结合计算机图形绘制技术，表现织物的真实感视觉效果。织物模拟在国内外已有较长时间研究，出现了相当多的成果，应用系统也陆续出现，其各项性能已接近达到实际应用水平。 本文针对提花织物特有的工艺、组织，综合国内外现有的织物模拟技术，提出若干实现方案并分析其优缺点，实现复杂度等因素;结合实验室和个人现有的研究水平，针对其中一种方案及其纹理问题，进行实际研究和开发，展示目前我们取得的成果，指出方案中存在的问题和我们将来的工作。 本实现方案首先建立纱线模型，分析输入纹织CAD文件中的组织信息，结合图形绘制技术输出效果图。纱线模型可以从输入的纱线数码图像中分析其形状特征参数来建立，但通常我们凭直观感觉建立数学表达式，观察生成的结果来调整表达式的参数，甚至建立更完善的表达式;同时我们运用数码图像中的纹理特征来简化对纱线复杂微观结构的建模，而又能满足表现纱线的真实感效果;结合模型和纹理，运用纹理映射技术，我们生成逼真的纱线。 本实现方案涉及到纹理分析、综合，纹理映射，提花织物三维组织分析等技术，论文主要对与纹理相关的技术作一定的讨论，纹理分析运用频谱、小波分析或马可夫随机场建模纹理图像在空间上的分布特征，纹理基元的种类和其分布。纹理综合在输入一小块的纹理基础上生成任意大小的纹理，当我们仔细分辨这两块纹理时，感觉它们是相同的。纹理映射把纹理图像映射到三维物体表面上，在物体各表面上纹理不会变形和间断，而且有很好的分辨率。