随着计算机技术的飞速发展,多媒体产品在人们的日常生活中变得越来越普遍,越来越重要,同时人们对其的要求也越来越高,图片要更清晰,虚拟场景要更逼真,甚至电影特技要更眩目。所有的一切,都对计算机图形学、图像处理、虚拟现实、计算机视觉以及真实感绘制等相关学科提出了更高的要求。纹理可以表现出物体表面丰富的细节特性,可以描述各种各样有着重复特性的自然现象。对于绘制合成图像、动画来等来说,纹理是至关重要的。因此纹理技术在上述相关领域中受到广泛的重视,并取得了蓬勃的发展。 本文在二维纹理的合成算法及其应用上进行了研究和探索,提出了基于块的L-邻域搜索纹理合成算法(Patch-based L-shaped Neighborhood Search(PBLNS))。PBLNS算法不仅简单快速,且对自然纹理和半结构纹理有很好的合成效果。在纹理合成的选取阶段,我们提出了一种基于块的L-邻域搜索算法,与以往的基于像素的L-邻域不同是,该算法构建基于块的L-邻域,在利用L-邻域减少搜索空间的同时,利用块能够保持纹理结构信息的特性来保证合成纹理的结构连续性和完整性。在纹理合成的拼接阶段,采用动态编程方法求出重叠区域上的最小误差边界,并利用羽化进一步光滑边界。 通过扩展PBLNS算法,本文还提出了新的约束纹理合成算法,该算法中我们把L-邻域扩充为正方形邻域,这样就能在合成约束纹理的右部和底部边界时,能够把右部和底部周围已存在部分包含进来,使得选择出的纹理块能够更好地与四周的纹理相融合,从而解决了在合成约束纹理时普遍存在的右部和底部边界不连续的问题。同时我们还给出了一些应用实例。 同样,通过扩展PBLNS算法,本文还提出了新的多样本纹理合成算法,该算法可以让用户根据不同的应用,采用不同的纹理特征进行匹配、选取,而不仅仅局限于颜色匹配,提高了多样本纹理合成的灵活性和适用性。另外,把多样本的混合权值从一维扩展为二维,从而能够很容易地实现各样本纹理特征在输出纹理中的布局。同时我们也给出了一些应用实例。