[发明专利]使用光谱分析的伸展驱动的网格参数化

说明书

本申请是申请日为2005年6月8日、申请号为201010227004.5、发明名称为“使用光谱分析的伸展驱动的网格参数化”的中国专利申请的分案申请。

交叉引用的相关申请

本申请要求2004年6月8日提交的美国临时专利申请No.60/577,775的优先权，该美国申请公开的内容在此引入作为参考。

背景技术

本申请涉及计算机图形的产生。特别地涉及用二维逼真地表示三维物体。

用来将纹理映射到三维表面的计算机图形技术已经产生并已经用软件和硬件实现。这些传统的实现通常将由网格结构确定的矩形纹理采样映射到被呈现的表面。该纹理采样或映射会产生某些限定，这些限定反映在来自这些映射的被呈现的图像的品质中。

概述

以下内容提供了本公开内容的简要概述，以便使读者有一个基本的了解。该概述不是该公开内容的扩展的总的看法，它不确定本发明的关键/紧要的元件，也不描述本发明的范围。它的唯一目的是用简要的形式提供在此公开的一些概念，作为稍后更详细描述的前奏。

本例提供了一种用二维表示三维物体的方法。典型地一个或多个网格被布置在一个物体上以映射它的轮廓。该物体的表面可以分解成多个子表面(每一个都有它们自己的网格)，子表面可以被选择以减少由于表面高度变化引起的伸展失真。

本例提供了一个完全自动的方法，称为均匀图表(iso-charts)，能够在任意网格上创建纹理图谱集。它认为伸展不仅发生在参数化图表(例如测量失真)时，而且也发生在形成图表时。一个输出图谱可以由用户指定常数限制该伸展，允许用户对照它们的伸展平衡图表的数量。

通过参考以下结合附图的详细描述，本发明的许多附属特征将更加易于评价也更好理解。

附图描述

本专利或申请文件包括至少一张彩绘的图。带有彩图的本专利或专利申请公开的拷贝由被请求的机构提供并要支付必需的费用。根据附图阅读以下的详细描述，本发明的这些或其它特征和优点将会被更好地理解，其中：

图1是显示使用光谱分析的伸展驱动的网格参数化的框图。

图2显示一个小兔子模型的图表化和参数化结果。

图3显示寻找图形分割问题的优化分割边界。

图4显示不同的图形分割能力的比较。

图5显示以分成五个图表的具有光谱聚类的小兔子耳朵形状为例的管状形状的分割。

图6显示了一个示例性的计算环境600，在其中本申请中描述的系统和方法可以被实现。

在附图中同一标记被用来标识同一部件。

详细描述

以下结合附图提供的详细描述是为了描述本发明的例子而不是为了表示本发明可以被构建或使用的唯一形式。结合所说明的例子，该描述阐明了本发明的功能以及构建和操作本发明的步骤顺序。本领域技术人员可以理解所说明的行为或步骤的顺序是示例性的，该次序可以改变以完成同一结果。而且，相同或相等的功能和顺序可以通过本发明的不同的例子来完成。

虽然在此描述和说明的例子是用二维计算机图形系统实现的，但所描述的系统是作为例子而不是限制。本领域技术人员将会理解，本发明适合应用于各种不同类型的图像产生系统中，包括由计算机制图或类似的东西产生的三维模型。

介绍

所提供的例子包括一种使用多个图表来参数化任意网格(网格参数化)的方法。分解成图表且参数化每个图表可以在一个顶点和参数化伸展之间的测量距离的矩阵上自动且基于光谱分析的概念进行。

网格参数化可以被用于三维图形的再现。许多信号包括法线、颜色或阴影参数可以被用于呈现三维图形，且能够与三维表面相联系以努力产生出更逼真的图像。特别地，“纹理映射”可以被用来描述一个表面的纹理，这样更逼真的图像被再现。

以下描述的例子提供了一种产生有助于使用最小纹理采样提供保真度的纹理映射的自动方法。被提供的例子也可以被应用于纹理合成、几何形状压缩、再网格化和许多其它的几何处理。

根据映射区域如何被选择，这类细目分类可以倾向于最小化伸展。因此，在模型化一个用于计算机图形再现的图像中，任意网格在纹理图像上的单一展开可能在再现的图像里产生高失真的区域。因此，通常一个网格被分割成一组图表。该组图表构成了纹理图谱。每个图表由纹理域的一个区域分配了一组参数，这些参数共同形成了一个图谱。