Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата

Форму автокорреляционной функции выражают через ее четыре центральных пространственных момента. В результате такой обработки формируется восьми мерный вектор признаков текстуры.

Примечание: стохастические текстуры, синтезированные на основе прототипов хорошо моделируют естественные шероховатые поверхности, если они обладают сравнительно не большой кривизной.

Для поверхностей со значительной кривизной ( шар, эллипсоид ), перенос на них даже стохастической текстуры не обеспечивает реалистического вида.
Причина этого в том, что текстура, сформированная без учета формы объекта не передает изменение освещенности, обусловленной рельефом поверхности. Для реальных шероховатых поверхностей вектор нормали содержит небольшую случайную составляющую, которая определяет характер изменения освещенности в изображении. Для получения изображения, близкого к реалистичному этот фактор необходимо смоделировать.

N - нормаль к исходной поверхности определяется векторным произведением

N=Q(u (Q(w , где Q(u ,Q(w - частные производные функции поверхности Q по направлениям U и W.

Нормаль N( к возмущенной поверхности при малом возмущении F(U,W) вычисляется по формуле:

N(= N+Fu (N Q(w)((N( + Fw (Q(u N)((N(, где Fu , Fw - сечение функции F в данной точке по направлениям соответственно U и W.

В качестве функции F могут быть использованы как аналитические функции, так и заданные в виде массива. В частности в виде массива можно задать стохастическую текстуру.

Примечание: изображение при использовании данного метода отображения шероховатых поверхностей приобретает вид, чрезвычайно близкий к реалистичному, однако объем вычислений для алгоритма возмущения нормали примерно в 4-5 раз больше, чем при изображении текстуры без учета рельефа.

Аналогичные методы возмущения используют для придания естественного вида цветным поверхностям. К исходному цвету добавляется случайная или псевдослучайная составляющая другого цвета, точки поверхности приобретают цвет, являющийся интерполяцией между двумя крайними цветами. Метод применяется для моделирования поверхностей из гравия, цемента и т.д. Для моделирования наиболее сложных поверхностей, содержащих существенные нерегулярности (каменные осыпи, деревья, облака и т.д.) используются фронтальные поверхности, состоящие из случайно заданных полигональных или биполигональных фрагментов.

Моделирование энергетических преобразований в системах формирования изображения

Первое звено, осуществляющее преобразование лучистого потока от элементов сцены - это оптическая система, которая формирует первичное изображение на светочувствительной поверхности преобразователя.

Геометрические и энергетические характеристики первичного изображения, определяются на основе геометрической оптики, в соответствии с которой первичное изображение можно рассматривать как центральную проекцию наблюдаемой сцены на картинную плоскость.

Центральная проекция обеспечивает точное моделирование процессов геометрических и энергетических преобразований, но не позволяет передавать мелкую структуру изображения поскольку сам принцип центральной проекции не предусматривает учета дифракции, аберраций и прочих явлений, приводящих к размытию изображений.

При анализе энергетических преобразований и определения освещенности изображения в картинной плоскости полагаем, что расстояние от наблюдаемой сцены до объектива оптической системы много больше фокусного расстояния системы, а угловая ширина индикатрисы излучения любого участка наблюдаемых поверхностей существенно превышает угловой размер входного зрачка оптики из любой точки пространства предметов.

Для определения освещенности первичного изображения воспользуемся методами центральной проекции (рис.1).

[pic]

Рис.1 Геометрическая схема для определения освещенности первичного изображения

Элементу dS на поверхности наблюдения соответствует элемент dS( в картинной плоскости. Так как проективное преобразование оптической системы является центральным, то угол dw, опирающийся на площадку dS, равен углу dw( в пространстве изображений. Отсюда следует dS cos (( /(H2/cos2 (() = dS( cos w/(f2/cos2w) (*)
Лучистый поток, собираемый системой от элемента dS, составляет dФ = L dS cos (( d( (ос(ср (**) где d( - телесный угол, образуемый косинусом лучей, поступающих от точки объекта в оптическую систему;

(ос= k(w) (опт - коэффициент ослабления излучения оптической системы, равный произведению коэффициента виньетирования k(w) и коэффициента пропускания оптики (опт

(ср - пропускание слоя среды между объектом и оптической системой
Учитывая, что d( = Sопт cos w/(H2/cos2 (()=(D2опт cos w cos2 ((/(4 H2), получаем dФ = (D2опт L cos w cos3 (( k(w) (ос(срdS/(4H2) (***)
Величина освещенности в плоскости первичного изображения определяется следующим образом : Eиз = dФ/dS(=(D2опт L cos w cos3 (( k(w) (ос(ср dS/(4H2 dS()
Т.к. согласно (*) dS/dS(= cos3w cos-3 (((H/f)2, то окончательно получаем

Eиз = (/4 (Dопт/f)2 L k(w) (опт (ср cos4w (****)

Описание геометрических форм

Описание поверхностей

Параметрическое описание поверхностей

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: дипломная работа проект, защита диплома.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 | Следующая страница реферата