[发明专利]生成由曲线表示的图像的三角网格

说明书

本文描述了用于生成针对由曲线(例如，贝塞尔曲线段)表示的图像的三角形网格的系统和技术。图像的轮廓被确定，并被减小为在边列表中高效表示的连接的多段线的集合。基于边列表生成三角形网格，而不是通过直接对图像的曲线进行采样并将采样用作三角形的顶点来生成三角形网格。因此，用独立于表示图像的多条曲线的多个三角形来生成三角形网格。通过用相对于网格中的三角形的重心坐标来表示采样，来将曲线的采样绑定到三角形网格。因此，一旦网格被变形，采样的位置从经变形的网格中的重心坐标和三角形确定，并用于重建经变形的图像的曲线。

背景技术

图像通常由包括诸如样条(例如，分段多项式)的曲线的矢量图形表示，因为这种表示与分辨率无关，因此可以跨多种分辨率格式保持图像质量。编辑由曲线表示的图像，诸如在工作流程中从图像创建动画序列，传统上涉及基于基点来编辑曲线。这些编辑技术非常耗时，并且需要代表平面设计师的高水平专业知识。

因此，最近开发了编辑技术(例如，动画工作流程)，其不直接在图像的曲线表示上进行操作，而是在从诸如三角形的网格(例如，三角形网格)的小图元创建的图像内部的几何图形上进行操作。例如，可以通过迭代地使三角形网格变形来生成动画序列，以在动画序列中生成不同的图像。因此，需要针对由曲线表示的图像生成这种几何形状(例如，三角形网格)的技术。

针对由曲线表示的图像生成三角形网格的一种方法是用三角形网格填充包围图像的最紧密多边形的凸壳(例如，图像的所有曲线位于多边形内)。作为示例，图1图示了根据本公开的一个或多个方面的示例图像100。示例图像100包括艺术品102(例如，鳄鱼)和网格104。网格104由包含艺术品102(例如，鳄鱼)的最紧密多边形的凸壳生成。因此，网格104不仅与鳄鱼重叠，而且与未由鳄鱼表示的区域重叠，诸如鳄鱼腹部下方的区域106和鳄鱼头部和尾部之间的区域，通常在图1中用虚线圆圈表示。例如，区域106包括网格104，但不包括艺术品102。结果，网格104连接鳄鱼的、原本在艺术品102中未连接的组件。因此，当网格106诸如通过选择和拖动在手柄108之一被变形时，鳄鱼可能以不期望的方式变形。例如，移动鳄鱼的尾巴也会移动鳄鱼的头部，移动其中一条鳄鱼的腿也会移动鳄鱼的另一条腿等。因此，从包含图像的最紧密多边形的凸壳生成图像的三角形网格的方法不会为诸如生成动画序列的大多数图形工作流程产生可接受的三角形网格。

为曲线表示的图像生成三角形网格的另一种方法是对图像的曲线进行采样并使用采样点作为三角形网格中的三角形的顶点。虽然这种方法通常克服了上面讨论的凸壳方法的缺点，但是从曲线采样生成的三角形网格的密度不与曲线的密度去耦合。因此，三角形网格可以包含非常大量的三角形(例如，数百万个三角形用于真实的图像的曲线的合理采样)，这在大多数图形工作流程中需要大量的计算和计算资源。此外，对于复杂的曲线表示，对曲线进行采样并将采样用作三角形顶点的方法可能缺乏鲁棒性，并且无法在曲线的高复杂度区域中生成三角形网格。

此外，(i)从包围图像的最紧密多边形的凸壳生成图像的三角形网格，以及(ii)对曲线进行采样并使用采样作为三角形的顶点的两种方法，不为由剪切路径遮盖的图像区域生成网格。例如，当图像被插入到诸如盒子、圆形、星形等的边界形状中时，图像的区域可以被边界形状掩盖，从而形成剪切路径。方法(i)和(ii)两者均不为剪切路径之外的区域生成网格，并且当网格被变形时考虑这些区域，因此可能为集成剪切路径的图形工作流程提供不令人满意的结果。

发明内容

描述了用于生成针对由曲线表示的图像的三角形网格的技术和系统，其将三角形网格的密度与图像的曲线的密度解耦。对图像进行栅格化，并生成图像轮廓。轮廓被减少为连接的多段线的集合，这些多段线在边列表中高效地表示。基于边列表中指示的多段线，生成针对图像的三角形网格。因此，三角形网格中的三角形的数目独立于表示图像的曲线的数目，因为三角形网格是从表示图像的轮廓的多段线生成的。通过用相对于网格中的三角形的重心坐标来表示采样来将曲线的采样绑定到网格，包括由网格覆盖的曲线的采样和未被网格覆盖的、由剪切路径遮盖的曲线的采样。三角形网格支持在网格上、而不是曲线上操作的图形工作流程，包括使网格变形以生成经变形的网格，并使用采样的重心坐标来从经变形的网格重建曲线。