[发明专利]一种基于单幅自然图像重建积云三维形状的方法

摘要

本发明公开了一种基于单幅自然图像重建积云三维形状的方法，属于计算机图形学领域，该方法可以自动从单幅自然图像中构建积云的三维形状和表面细节。首先，将明暗恢复形状算法和云体表面明暗信息结合获取明暗约束；其次，利用积云的轮廓和自遮挡信息的统一特性计算积云的边界约束；然后，利用二阶球面谐波函数对光照参数进行约束，进而计算云的深度信息；最后，生成积云网格模型，在云体内部进行采样，形成云的粒子模型并进行绘制。本发明引入明暗约束和边界约束指导积云场景的构建，能够有效地恢复与图像一致的积云形状和细节信息；获得的积云模型自然，细节丰富。

主权项

一种基于单幅自然图像重建积云三维形状的方法，其特征在于，该方法步骤如下：步骤(1)、明暗约束，利用云体表面明暗信息，并结合明暗恢复形状算法将云像素划分为几个高度区域；步骤(2)、边界约束，利用积云的轮廓估计形状信息，利用自遮挡估计表面细节信息；步骤(3)、深度计算，利用二阶球面谐波函数进行光照建模，并通过多尺度优化方法估计积云深度；步骤(4)、粒子采样及绘制，在积云网格模型的内部进行采样，生成云的粒子模型，并对其进行绘制。