[发明专利]基于流线生长法的纹理生成方法

权利要求书

1.一种基于流线生长法的纹理生成方法，其特征在于：该方法步骤如下：

(1)首先利用扫描线点定位法对矢量场中每个像素进行点定位和插值，以备后用；利用流线生长法生成每一帧的静态流线纹理，该流线纹理描述了当前时刻矢量场的整体静态瞬间结构；再利用粒子轨迹法生成当前帧的迹线纹理，该迹线纹理描述了当前时刻之前一段时间内矢量场整体结构的动态变化情况；

(2)将利用流线生长法得到的每帧流线纹理和利用粒子轨迹法生成的迹线纹理合成，得到每帧的输出纹理，循环播放每一帧，得到最终的动态纹理动画；

扫描线点定位法的步骤如下：

从一个确定在矢量场内的像素(x₀，y₀)开始，沿着y＝y₀，即水平扫描线方向向左右延伸，并不断对途径像素进行点定位和插值，直到两端都超出矢量场边界为止，得到初始的扫描线段，然后将其入栈；之后的处理是一个循环的过程，每次都把栈顶的扫描线段弹出，并对该线段上方y＝y₀+1和下方y＝y₀-1的两条水平线进行点定位和插值处理，直到他们两端超出矢量场范围，则将他们入栈；不断循环这个过程，直至栈为空，则完成所有纹理单元的点定位和插值处理。

2.根据权利要求1所述的基于流线生长法的纹理生成方法，其特征在于：流线生长法的步骤如下，其中用到两个公式，描述如下：

T(p0)=NormalRandom(127.5,5418.752L+1)---(1);]]>

T(pi+1)=T(pi)+Random(-2552L+1,+2552L+1)---(2);]]>

公式(1)中p₀表示当前流线的起始种子点位置；T(p₀)表示p₀位置处的输出纹理值；NormalRandom是求渐近正态分布数的函数，第一个参数是分布的数学期望，第二个参数是分布的方差；L为纹理卷积时单侧卷积长度；公式(2)中p_i表示当前流线的第i个采样点位置；Random是求均匀分布数的函数，两个参数分别是分布区间的左界和右界；

流线生长法按照扫描线顺序依次如下循环处理每个像素：

(1)判断当前像素是否被处理过，如未处理转入下述步骤(2)，如已经处理，则结束本次循环；

(2)利用公式(1)求得一个以127.5为均值，为方差的渐近正态分布数，作为该像素的输出像素值；并标记当前像素为已处理；

(3)根据上述扫描线点定位法结果取得当前像素点处的坐标值和矢量场值，根据坐标值和矢量场值计算，并沿着流线前进到下一个像素，设置其为当前像素；

(4)判断当前像素是否被处理过，如未处理则利用公式(2)计算产生一个范围内的均匀分布数，加上前一个像素点的像素值，和数就是当前点的输出像素值；并标记当前像素为已处理，跳转到步骤(3)；如当前像素已经处理，则结束本次循环。