基于图像建模与绘制方法的图像浮雕设计与实现

摘要

浮雕艺术的审美效果不但诉诸视觉而且涉及触觉.是深受人们喜爱的工艺品,随着生活水平的提高,浮雕艺术品的需求越来越多,有着广阔的市场前景和发展潜力.而基于图像的建模与绘制技术(image based modeling and rendering)正是利用输入的真实照片重建场景几何和外观,并在任意视点下绘制场景的真实视觉效果.提供较短的建模时间,较快的绘制速度和较高的图像真实感效果.本文把IBMR技术用于图像浮雕工艺的图像加工层次(深度)输出,得到了理想的效果.文章主要研究如何从实拍照片中获得图像层次(深度)关系..用基于图像的建模(image based modeling)方法对图像场景进行初始场景建模(深度恢复),提供一套辅助工具对深度进行各种编辑与优化以及不同视点下的浏览(image based rendering),并把得到深度图像作为图像浮雕加工的输入数据,生成加工路径,完成图像浮雕的数字化加工.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2相关的研究

1.2.1基于图像的建模

1.2.2基于图像的绘制

1.2.3浮雕设计与加工系统

1.3论文的组织

第二章相关背景及技术简介

2.1摄影测量技术

2.1.1摄影测量基本原理

2.1.2摄影测量的方法及其应用

2.2三元量测技术概述

2.2.1非接触3D扫描量测原理

2.3透视方法概述

2.3.1透视原理

2.3.2透视方法

2.4立体视觉

2.4.1立体视觉原理

2.4.2立体视觉重建方法

2.5图像匹配极线约束概念和一些性质

2.6其他相关技术与背景

2.6.1数控编程技术

2.6.2浮雕的概念和特征

2.6.3系统体系结构

2.7本章小结

第三章图像的深度恢复

3.1图像深度恢复的必要性

3.2目前各种深度恢复的算法的利弊

3.3图像深度的恢复

3.3.1摄相机模型分析

3.3.2摄相机标定步骤

3.3.3基于两幅图像的摄相机标定

3.3.4从图像提取深度信息

3.4本章小节

第四章图像深度的编辑

4.1图像深度编辑的目的

4.2系统概要

4.3深度的绘制

4.3.1图像背景与前景的分离

4.3.2深度的绘画

4.3.3地平面和参考深度

4.3.4特殊形体的特殊操作

4.4洞或裂痕的修补

4.4.1无失真的参数化

4.4.2纹理亮度筛选工具

4.5深度图像合成

4.6本章小结

第五章图像的重新绘制

5.1图像绘制的目的及意义

5.2已有的基于图像深度的绘制的方法的利弊

5.2.1逆投影变换

5.2.2重新投影到视点平面

5.2.3纹理映射

5.2.4遮挡问题

5.3本章小结

第六章图像浮雕的物理再现

6.1数控编程

6.1.1 NC刀轨生成方法

6.1.2现役CAM的构成及主要功能

6.1.3现役CAM系统刀轨生成方法的主要问题

6.2基于深度图像的浮雕加工路径生成

6.2.1浮雕输出的粗加工路径

6.2.2细加工

6.3数控仿真

6.4本章小结

第七章总结与展望

7.1主要研究内容与创新

7.2对未来的展望

参考文献

致谢