[发明专利]旋转体模型的纹理贴图方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种旋转体模型的纹理贴图方法。

背景技术

纹理贴图是计算机图形学里重要的研究课题。三维模型能够给出虚拟世界中物体的几何信息，而将纹理贴在三维模型上后可以渲染出非常逼真的具有真实感的图像。

建模师在完成建模后往往会花费大量的精力给模型贴纹理。通常情况下，建模师要指定模型中各个顶点在纹理图上的对应点。为了使贴图后的模型更具真实感，纹理图可以取自真实的图片。由于图片是二维的，所以单独一张图片不能提供一个三维模型中所有面片（通常为多边形，如三角形、四边形等）的纹理信息。除非是单独对某一物体拍摄多角度的图片，在很多情况下建模师只有某一张特定角度的该物体的图片。这更加大了对整个物体进行纹理贴图的难度。

旋转体是一类较为特殊的几何形体。一条平面曲线绕着它所在的平面内的一条定直线旋转所形成的曲面叫旋转面，封闭的旋转面围成的几何体叫旋转体，该直线为旋转体的轴线。许多物体如花瓶、杯子、路灯等都可以看作是旋转体。旋转体广泛存在于现实世界中的人造物体中。

虽然旋转体模型在几何上具有对称的性质，但是之前的纹理贴图方法均把旋转体模型看作普通的模型，没有充分利用其对称的性质，贴图难度较大，贴图算法复杂高。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何实现对旋转体模型算法复杂度低的纹理贴图方法。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种旋转体模型的纹理贴图方法，包括以下步骤：

S1：判断所述旋转体模型中的可见面片，将所述可见面片的顶点投影到二维纹理图像上，建立三维模型面片顶点和二维纹理图像中投影面片顶点之间的对应关系，所述二维纹理图像为所述旋转体模型对应的旋转体在当前视角所拍摄的图像；

S2：将所述旋转体模型的顶面和底面中的可见面的纹理映射到顶面和底面中的不可见面上；

S3：对于所述旋转体模型的侧面，计算所述投影面片的面积与原面片面积的比值，选择比值在预设范围内的投影面片所在二维纹理图像的区域为纹理源区域，将所述纹理源区域的纹理映射到对应的原面片区域，并以所述纹理源区域对应的原面片区域两边界进行对称的纹理映射，将所述原面片区域的纹理映射到侧面上除所述对应的原面片区域的其它区域。

其中，所述步骤S1中，计算三维模型每个顶点在三维空间的深度值和在帧缓存中的深度值，比较这两个深度值，如果一致则说明可见，否则不可见。

其中，所述步骤S2中，将顶面和底面写成极坐标的形式（r，θ），r是长度比上直径，取值范围为0≤r≤1，建立顶面和底面上点的一一对应关系，为可见面中面片的顶点和不可见面中面片相对应的顶点分配相同的二维纹理坐标，以将顶面和底面中的可见面的纹理映射到顶面和底面中的不可见面上。

其中，所述预设范围为0.25～0.3。

其中，步骤S3中，以所述纹理源区域对应的原面片区域两边界进行对称的纹理映射，将所述原面片区域的纹理映射到侧面上除所述对应的原面片区域的其它区域具体包括：

S31：在所述纹理源区域对应的原面片区域的第一边界折线上选择第一点，在所述纹理源区域对应的原面片区域的第二边界折线上选择第二点，将所述第一点和所述旋转体模型的轴线所确定的面为第一对称面，将所述第二点和所述旋转体模型的轴线所确定的面为第二对称面；

S32：分别以第一对称面和第二对称面将所述原面片区域的纹理对称地映射到侧面上除所述对应的原面片区域的其它区域。

其中，步骤S31中选择第一点和第二点的具体方式为：

计算所述纹理源区域对应原面片区域的第一边界折线上的第一点，所述第一点为所述第一边界折线上离所述侧面的可见面和不可见面的第一交界线最远的点，所述第一交界线是离所述第一边界折线最近的交界线；计算所述纹理源区域对应原面片区域的第二边界折线上的第二点，所述第二点为所述第二边界折线上离所述侧面的可见面和不可见面的第二交界线最远的点，所述第二交界线是离所述第二边界折线最近的交界线。

其中，所述步骤S3之后还包括：纹理映射后对于纹理重叠区域，用图割的方法找出最优的分割线，以最优分割线为界将所述重叠区域分成两部分，每一部分只保留所述纹理源区域对应的原面片区域沿其的一条边界进行对称的纹理映射后的纹理。

（三）有益效果