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纹理映射过程是真实感模型绘制技术中的关键步骤,纹理图像生成的好坏对生成模型的真实感影响重大。纹理映射技术是计算机视觉和计算机图形学中的重要研究方向,具有重要的学术价值。其在三维视频、虚拟现实等领域具有广阔的应用前景。但是纹理映射技术的过程复杂,数据量大,耗时长,而很多应用希望能够快速的进行纹理映射。为了加快纹理映射速度,对算法进行并行化分析,提出将算法并行化实现以提高效率。
本文的主要工作和特色如下:
1、提出了将一种纹理映射算法中的顶点可见性过程进行并行化实现的方法。顶点可见性的确定对算法后续过程意义重大。该过程确定模型中的所有顶点对应的所有可见视点。将每个顶点的所有可见视点求取过程作为一个独立的子任务,采用任务分解的方式将该过程进行并行化实现,以加快顶点可见性过程的计算速度。实验表明,并行化能够加快算法的运行速度。
2、提出了将一种纹理映射算法中的顶点和视点对应关系过程进行并行化实现的方法。该过程定义了一个数据代价,通过最小化该数据代价来建立顶点和视点的对应关系。将每个顶点求取最佳视点过程看成一个独立的子任务,采用任务分解的方式进行并行化实现,加快顶点和最佳视点对应关系的建立。实验证明,经过并行化后算法的运行速度得到提升。
3、为了实现模型的任意视角的真实感受,提出采用光场模型的方法来生成纹理图像。利用有限的真实视点来生成大量的虚拟视点,并利用权值来确定虚拟视点的纹理数据,结合表面位置的采样结果,就可以得到顶点光场数据矩阵。经过一定的解码过程,就可以得到纹理映射的结果。由于该算法的数据量大,计算过程复杂,因此提出并行实现方法,加快算法运行速度。
4、提出了一种人体模型的3D星型骨架描述方法。该方法通过投影、提取极值点、反投影、聚类过程等步骤,将人体模型用一个3D骨架来表征。实验表明,能够提取出人体模型的3D星型骨架。