用唐卡线描图生成浮雕效果

发布时间：2017-08-08 11:01

  本文关键词：用唐卡线描图生成浮雕效果

  更多相关文章： 唐卡 浮雕 三维建模 泊松方程 距离变换

【摘要】：唐卡绘画,是在棉布或丝绸上表现佛教的神、场景或某种曼陀罗的绘画作品,是藏传佛教和文化发展的产物。唐卡浮雕,是参照唐卡绘画按照一定比例雕刻在木质或石质载体上的浮雕,是当代汉藏文化交流中出现的藏族佛教艺术新形式,对于藏传佛教的发展和汉藏文化的交流都有重要的意义。唐卡绘画线条错杂,色彩丰富,绘制耗时良久。在唐卡绘画的基础上制作浮雕更是工艺繁杂,成本极高。因此借助计算机辅助设计技术,从唐卡绘画快速生成浮雕效果,具有很大的意义。本文的研究工作是从一幅平面唐卡线描图,通过少量的交互,生成符合唐卡浮雕特征的浮雕效果。考虑到唐卡浮雕表面的复杂特性,本文设计基于泊松方程生成浮雕表面、利用距离变换调节表面的方法,该方法能够简单且快速的调节参数,得到指定特征的浮雕表面。本文的算法包含以下流程：首先使用本文改进的细化算法细化图像,将图像细化成八邻域连通的单像素线条图。其次进行简单交互,使用Flood Fill算法分割图像,同时使用Bezier曲线延伸被遮挡区域的边界。得到浮雕区域后,通过距离变换和交互结合的方式对表面参数(包括边界约束和表面细节)进行调节。然后对浮雕区域使用GPU迭代求解泊松方程,得到浮雕模型的高度图。再对高度图三角化生成唐卡浮雕模型,并在系统中进行绘制以供观察和调整。最后将各个区域的浮雕合并得到最终的唐卡浮雕。本文以唐卡线描图为例,讲解了本文生成唐卡浮雕的方法和优势。与前人的工作相比,本文生成的唐卡浮雕表面在保持连续性的同时富有细节,更接近真实的唐卡浮雕。本文首次将距离变换应用到泊松方程的参数调节中,以保持曲面连续性,该方法对于其他需要保持连续性的曲面编辑都有一定的作用。本文的工作能够应用到计算机辅助制作唐卡浮雕和非真实感三维重建中。
【关键词】：唐卡 浮雕 三维建模 泊松方程 距离变换
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：J312.2;TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第1章 绪论12-21
• 1.1 课题背景12-14
• 1.2 研究现状14-17
• 1.2.1 浮雕的分类14
• 1.2.2 浮雕的生成方法14-17
• 1.3 本文研究内容17-19
• 1.4 本文组织结构19
• 1.5 本章小结19-21
• 第2章 唐卡浮雕生成系统框架21-25
• 2.1 引言21
• 2.2 系统流程21-23
• 2.3 系统界面简介23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 浮雕区域生成25-31
• 3.1 引言25
• 3.2 Zhang快速并行算法细化图像25-27
• 3.3 Flood Fill图像分割27-29
• 3.4 基于Bezier曲线的被遮挡区域边界延伸29-30
• 3.5 本章小结30-31
• 第4章 利用泊松方程生成浮雕31-37
• 4.1 引言31
• 4.2 泊松方程31-32
• 4.3 泊松方程求解32-34
• 4.4 边界约束条件34-36
• 4.5 本章小结36-37
• 第5章 浮雕表面细节调制37-54
• 5.1 引言37-38
• 5.2 距离变换38-43
• 5.2.1 倒角距离变换39-40
• 5.2.2 最优倒角局部距离40-43
• 5.3 泊松方程偏微分参数图像生成43-52
• 5.3.1 利用距离变换调节浮雕表面44-48
• 5.3.2 唐卡浮雕形态特征生成48-52
• 5.4 本章小结52-54
• 第6章 结果展示和分析54-63
• 6.1 引言54
• 6.2 唐卡浮雕效果展示54-60
• 6.3 浮雕效果分析与对比60-62
• 6.4 本章小结62-63
• 第7章 工作总结与展望63-65
• 7.1 本文研究工作63
• 7.2 本文的主要贡献63-64
• 7.3 未来工作展望64-65
• 参考文献65-69
• 致谢69

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本文编号：639612