渲染面料邊界融合拼接的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種渲染面料邊界融合拼接的方法。包括以下步驟：1）在原始面料圖片中選擇采樣矩形；2）計算采樣矩形兩組對應(yīng)邊的全部對應(yīng)點(diǎn)的色差絕對值之和；3）判斷采樣矩形能否旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度；若能旋轉(zhuǎn)所述預(yù)定角度，執(zhí)行4）；若不能旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度，執(zhí)行5）；4）將采樣矩形旋轉(zhuǎn)，判斷采樣矩形的總旋轉(zhuǎn)是否達(dá)180°；若旋轉(zhuǎn)角度未達(dá)180°，返回2）；若旋轉(zhuǎn)角度達(dá)180°，進(jìn)入5）；5）按照預(yù)定縮進(jìn)規(guī)則，將采樣矩形的四條邊中的一邊縮進(jìn)預(yù)定單位；6）判斷采樣是否結(jié)束，若采樣結(jié)束，執(zhí)行7）；若采樣未結(jié)束，返回2）；7）若采樣結(jié)束，將得到的所有采樣矩形的色差絕對值之和的結(jié)果值歸一化處理，選擇最小值；8）根據(jù)最小值對應(yīng)的采樣矩形，裁剪圖片。
【專利說明】渲染面料邊界融合拼接的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三維模型數(shù)字化渲染的圖形處理領(lǐng)域，特別是涉及渲染面料邊界融合拼接的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]三維模型的數(shù)字化渲染需要在一個虛擬的空間內(nèi)在三維模型上貼上面料。面料的素材一般是一張大小有限的圖片文件，由于該文件大小的限制，一張圖片很可能無法覆蓋模型，這就產(chǎn)生了將素材圖片文件進(jìn)行拼接以擴(kuò)大面料圖片的需求。由于面料的素材文件本身存在的問題，例如傾斜、邊界圖案差異等原因，這種拼接往往使拼接邊界的融合效果不好，最后在模型上產(chǎn)生難看的拼接縫(如圖2中所示)，影響了三維模型的渲染效果。
[0003]傳統(tǒng)的解決方案主要是通過擴(kuò)大面料面積來實現(xiàn)，這需要對更大的原始面料進(jìn)行掃描，造成成本增高，而且更大的圖片素材文件也使得系統(tǒng)效率降低。也有通過將對應(yīng)邊緣進(jìn)行拷貝融合的辦法，但會在一定程度上破壞圖片的原有紋理，降低渲染質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種渲染面料邊界融合拼接的方法。該方法的理論基礎(chǔ)是圖片中兩條線能夠最大限度地視覺上融合的基礎(chǔ)是其相接點(diǎn)的色差最小，因此，通過分析面料圖片內(nèi)部紋理找出色差最小的裁切邊界可以達(dá)到最優(yōu)的拼接效果。本發(fā)明的渲染面料邊界融合拼接的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟:
[0005]I)在原始面料圖片中以矩形選擇面料圖片的一個部分作為采樣矩形；
[0006]2)計算所述采樣矩形的兩組對應(yīng)邊的全部對應(yīng)點(diǎn)的色差的絕對值之和；
[0007]3)判斷采樣矩形是否能夠按照預(yù)定旋轉(zhuǎn)規(guī)則在保持完整的面料圖案的條件下在原始面料圖片上旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度；如果能夠旋轉(zhuǎn)所述預(yù)定角度，則執(zhí)行步驟4);如果不能旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度，則執(zhí)行步驟5);
[0008]4)按照預(yù)定旋轉(zhuǎn)規(guī)則將采樣矩形旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度后重新確定采樣矩形，并判斷采樣矩形的總旋轉(zhuǎn)是否達(dá)到半周180°。如果旋轉(zhuǎn)角度沒有達(dá)到180°，則返回至步驟2);如果旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到180°，則進(jìn)入步驟5)；
[0009]5)按照預(yù)定縮進(jìn)規(guī)則，將采樣矩形的四條邊中的一邊縮進(jìn)預(yù)定單位，以得到一個新的采樣矩形，其中，在四條邊分別縮進(jìn)一次后，再重復(fù)下一個縮進(jìn)周期；
[0010]6)判斷采樣是否結(jié)束，如果采樣結(jié)束，則執(zhí)行步驟7);如果采樣未結(jié)束，則返回步驟2);
[0011]7)如果采樣結(jié)束，則將得到的所有采樣矩形的對應(yīng)邊全部對應(yīng)點(diǎn)的色差絕對值之和的結(jié)果值進(jìn)行歸一化處理，選擇其中的最小值；
[0012]8)根據(jù)所述最小值對應(yīng)的采樣矩形，裁剪面料圖片。
[0013]優(yōu)選地,步驟2)進(jìn)一步包括,通過每個點(diǎn)的RGB值計算全部對應(yīng)點(diǎn)的色差的絕對值，其中，對應(yīng)點(diǎn)的色差的絕對值為abs (rl-r2) +abs (gl_g2) +abs (bl_b2)，其中，rl、gl、bl以及r2、g2、b2分別為對應(yīng)邊的對應(yīng)點(diǎn)的RGB值。
[0014]優(yōu)選地，步驟4)中的所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)規(guī)則能夠是順時針旋轉(zhuǎn)或者是逆時針旋轉(zhuǎn)。
[0015]優(yōu)選地，步驟5)中的所述預(yù)定縮進(jìn)規(guī)則包括從某一選定邊開始以順時針或逆時針
方向按次序一次縮進(jìn)一邊。
[0016]優(yōu)選地，步驟6)進(jìn)一步包括，能夠根據(jù)所述采樣矩形的面積、周長以及采樣次數(shù)判斷采樣是否結(jié)束。
[0017]優(yōu)選地，步驟7)中選擇最小值的步驟進(jìn)一步包含濾過峰值與谷值等優(yōu)化或識別步驟。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的方法，可以用較小的面料圖片達(dá)到無縫拼接或者近乎無縫拼接的效
果O
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]通過說明書附圖以及隨后與說明書附圖一起用于說明本發(fā)明某些原理的【具體實施方式】，本發(fā)明所具有的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚或得以更為具體地闡明。
[0020]圖1為根據(jù)本發(fā)明的渲染面料邊界融合拼接的方法的流程圖；
[0021]圖2為顯示現(xiàn)有技術(shù)中的拼接縫的示意圖；
[0022]圖3為根據(jù)本發(fā)明的方法計算色差的示例；
[0023]圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的載入原始面料圖片的示意圖；
[0024]圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明的實施例的采樣矩形縮進(jìn)至能夠旋轉(zhuǎn)位置的示意圖；
[0025]圖6為根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的采樣矩形放大圖；
[0026]圖7A、7B、7C和7D為根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的矩形四邊依次縮進(jìn)的示意圖；
[0027]圖8為根據(jù)本發(fā)明的具體實施例的采樣矩形旋轉(zhuǎn)的示意圖；
[0028]圖9為顯示根據(jù)本發(fā)明的方法，最終截取的面料部分的示意圖；
[0029]圖10為根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行圖片拼接的示意圖。
[0030]應(yīng)理解的是，附圖中示出的本發(fā)明的各個特征可能在一定程度上采用了簡化的方式進(jìn)行表示，而不一定是嚴(yán)格按照比例繪制的。本文所公開的本發(fā)明的特定設(shè)計特征，包括例如特定尺寸、定向、位置以及形狀，將部分地根據(jù)具體應(yīng)用以及使用環(huán)境而決定。
[0031]在附圖中的附圖標(biāo)記在全部的幾個附圖中表示本發(fā)明的相同或等效的部分。
【具體實施方式】
[0032]為了更清楚的說明本發(fā)明的內(nèi)容，下面將結(jié)合附圖以及示例性的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但應(yīng)當(dāng)理解該描述并非要把本發(fā)明限制于該示例性的實施例。相反，本發(fā)明將不僅覆蓋該示例性的實施例，而且還覆蓋各種替換的、改變的、等效的和其他實施例，其可包含在權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的渲染面料邊界融合方法的流程圖。
[0034]在步驟SlOl中，在原始面料圖片中以矩形選擇面料圖片的一個部分作為采樣矩形，當(dāng)然如果原始面料圖片即為矩形，該選擇的采樣矩形也可以就是原始面料圖片本身。在本發(fā)明的一個具體實施例中，圖3和圖4中所示出了原始的面料圖片以及在圖片中選擇的部分。
[0035]在步驟S102中，計算采樣矩形的對應(yīng)邊上的全部對應(yīng)點(diǎn)的色差的絕對值之和。通常而言，每個點(diǎn)的顏色可以由RGB三個數(shù)值組成，因此點(diǎn)I和點(diǎn)2兩個點(diǎn)的“色差”或者“顏色差距”可以用RGB每個顏色的數(shù)值差的絕對值之和決定，如下公式所示:
[0036]abs (rl~r2) +abs (gl-g2) +abs (bl~b2) (I)
[0037]圖5中示出了根據(jù)上述公式計算色差的絕對值之和的一個例子。
[0038]在步驟S103中，判斷采樣矩形是否能夠按照預(yù)定旋轉(zhuǎn)規(guī)則在原始面料圖片上旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度而保持完整的面料圖案。例如，在當(dāng)前采樣矩形即為矩形的原始面料圖片的情況下，采樣矩形是不能夠旋轉(zhuǎn)一個預(yù)定角度而保持完整面料圖案的；但在當(dāng)前采樣矩形為原始面料圖片的一部分(如圖8所示)或如步驟S105依次將采樣矩形的四條邊縮進(jìn)預(yù)定單位的情況下，采樣矩形是能夠旋轉(zhuǎn)一個預(yù)定角度而保持完整的面料圖案。所述預(yù)定規(guī)則可以為順時針旋轉(zhuǎn)，也可以為逆時針旋轉(zhuǎn)；可以按固定角度值(如1° )旋轉(zhuǎn)，也可以按其它指標(biāo)(如像素)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)采樣矩形在進(jìn)行預(yù)定角度的旋轉(zhuǎn)后仍然可以保持完整的面料圖案，則判斷為其能夠旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入步驟S104 ;否則，進(jìn)入步驟S105。
[0039]在步驟S104中，按照預(yù)定旋轉(zhuǎn)規(guī)則將采樣矩形旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度后重新確定采樣矩形，并判斷該采樣矩形的總旋轉(zhuǎn)是否達(dá)到半周180°。如果旋轉(zhuǎn)角度沒有達(dá)到180°，則返回至步驟S102，計算當(dāng)前采樣矩形對應(yīng)邊上的全部對應(yīng)點(diǎn)的色差的絕對值之和；如果旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到180°，即已經(jīng)完成了半周旋轉(zhuǎn)，則進(jìn)入步驟S105。判斷同一尺寸的采樣矩形的總旋轉(zhuǎn)是否達(dá)到180°的目的在于，按預(yù)定的間隔窮盡該尺寸的采樣矩形在原始面料圖片上的全部分布的色差絕對值之和。
[0040]在步驟S105中，按照預(yù)定縮進(jìn)規(guī)則，將矩形的四條邊的一邊縮進(jìn)預(yù)定單位(如像素)，以得到一個新的采樣矩形，其中，在四條邊分別縮進(jìn)一次后，再重復(fù)下一個縮進(jìn)周期。然后再根據(jù)步驟S102分別計算在每一次縮進(jìn)之后的當(dāng)前采樣矩形的對應(yīng)邊上的全部對應(yīng)點(diǎn)的色差絕對值之和。所述預(yù)定縮進(jìn)規(guī)則可以從某一選定邊開始以順時針或逆時針方向按次序一次縮進(jìn)一邊，也可以按照其他適合的規(guī)則依次進(jìn)行。
[0041]在步驟S106中，判斷采樣是否結(jié)束。如果采樣沒有結(jié)束，則返回至步驟S102 ;如果采樣結(jié)束，則進(jìn)入步驟S107。判斷采樣是否結(jié)束可以采用判斷當(dāng)前采樣矩形的面積是否小于一個預(yù)定值，也可以采用判斷采樣次數(shù)是否達(dá)到預(yù)定次數(shù)，以及其他任意適合的方法。
[0042]在步驟S107中，將在前述步驟中所得到的所有絕對值和的結(jié)果進(jìn)行歸一化處理，之后排序，并且選取其中的最小值。由于采樣矩形是逐漸縮小的，每次計算的對應(yīng)邊的全部對應(yīng)點(diǎn)的色差絕對值之和所針對的點(diǎn)的數(shù)目是不同的，因此，需要把所有計算出的色差絕對值之和進(jìn)行歸一化計算，才能夠進(jìn)行色差絕對值之和的比較。我們知道，當(dāng)任意兩條線的相接點(diǎn)色差為零時，它們即為相接融合最好的情況。但是，由于圖片質(zhì)量等各方面的原因，可能難以出現(xiàn)色差為零的情況，實現(xiàn)完美的完全融合。因此，色差如果是所有可能的組合中最小的，則其被視為融合相對最好的情況。
[0043]在步驟S108中，根據(jù)步驟S107中得到的結(jié)果，按照得到該最小值所對應(yīng)的采樣矩形，進(jìn)行裁剪，得到最終的拼接用面料素材圖片。
[0044]在步驟S109中，測試無縫渲染的效果。步驟S108中裁剪得到面料素材圖片，因其兩組對應(yīng)邊上的全部對應(yīng)點(diǎn)的色差的絕對值之和是在原始面料素材圖片的所有裁剪組合中最小的，將其作為最終的拼接用面料素材圖片，即可以實現(xiàn)以相對最好的視覺融合效果上下左右無縫拼接任意大的面料圖片。因此，可以利用此完成邊界融合的圖片進(jìn)行任意的數(shù)字化渲染，而不產(chǎn)生拼接縫。
[0045]在本發(fā)明的一個具體實施例中，圖4示出了原始面料圖片為采樣矩形(步驟SlODo其中，采樣矩形左邊M和右邊N的長度分別為m和η，其中m=n=120像素；相對應(yīng)的，采樣矩形上邊A和下邊C的長度分別為a和C，其中a=c=100像素。對應(yīng)邊的對應(yīng)點(diǎn)指的是在上、下或左、右兩組對邊上，相對應(yīng)的點(diǎn)，即al與Cl為對應(yīng)點(diǎn)，m2與n2為對應(yīng)點(diǎn)，以此類推。
[0046]之后執(zhí)行步驟S102，根據(jù)公式(I)計算此時的對應(yīng)邊的全部對應(yīng)點(diǎn)的色差的絕對值之和。即，
【權(quán)利要求】
1.一種渲染面料邊界融合拼接的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 1)在原始面料圖片中以矩形選擇面料圖片的一個部分作為采樣矩形； 2)計算所述采樣矩形的兩組對應(yīng)邊的全部對應(yīng)點(diǎn)的色差的絕對值之和； 3)判斷采樣矩形是否能夠按照預(yù)定旋轉(zhuǎn)規(guī)則在保持完整的面料圖案的條件下在原始面料圖片上旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度；如果能夠旋轉(zhuǎn)所述預(yù)定角度，則執(zhí)行步驟4);如果不能旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度，則執(zhí)行步驟5); 4)按照預(yù)定旋轉(zhuǎn)規(guī)則將采樣矩形旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度后重新確定采樣矩形，并判斷采樣矩形的總旋轉(zhuǎn)是否達(dá)到半周180°，如果旋轉(zhuǎn)角度沒有達(dá)到180°，則返回至步驟2);如果旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到180°，則進(jìn)入步驟5); 5)按照預(yù)定縮進(jìn)規(guī)則，將采樣矩形的四條邊中的一邊縮進(jìn)預(yù)定單位，以得到一個新的采樣矩形，其中，在四條邊分別縮進(jìn)一次后，再重復(fù)下一個縮進(jìn)周期； 6)判斷采樣是否結(jié)束，如果采樣結(jié)束，則執(zhí)行步驟7);如果采樣未結(jié)束，則返回步驟2); 7)如果采樣結(jié)束，則將得到的所有采樣矩形的對應(yīng)邊全部對應(yīng)點(diǎn)的色差絕對值之和的結(jié)果值進(jìn)行歸一化處理，選擇其中的最小值； 8)根據(jù)所述最小值對應(yīng)的采樣矩形，裁剪面料圖片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渲染面料邊界融合拼接的方法，其特征在于，步驟2)進(jìn)一步包括，通過每個點(diǎn)的RGB值計算全部對應(yīng)點(diǎn)的色差的絕對值，其中，對應(yīng)點(diǎn)的色差的絕對值為 abs (rl-r2) +abs (gl_g2) +abs (bl_b2)，其中，rl、gl、bl 以及 r2、g2、b2 分別為對應(yīng)邊的對應(yīng)點(diǎn)的RGB值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渲染面料邊界融合拼接的方法，其特征在于，步驟4)中的所述預(yù)定旋轉(zhuǎn)規(guī)則能夠是順時針旋轉(zhuǎn)或者是逆時針旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渲染面料邊界融合拼接的方法，其特征在于，步驟5)中的所述預(yù)定縮進(jìn)規(guī)則包括從某一選定邊開始以順時針或逆時針方向按次序一次縮進(jìn)一邊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渲染面料邊界融合拼接的方法，其特征在于，步驟6)進(jìn)一步包括，能夠根據(jù)所述采樣矩形的面積、周長以及采樣次數(shù)判斷采樣是否結(jié)束。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渲染面料邊界融合拼接的方法，其特征在于，步驟7)中選擇最小值的步驟進(jìn)一步包含濾過峰值與谷值等優(yōu)化或識別步驟。
【文檔編號】G06T15/00GK103473750SQ201310334815
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月2日
【發(fā)明者】畢勝 申請人:畢勝