纹理映射是加强虚拟场景真实感的重要技术,而能够改善纹理映射中纹理接缝和走样问题的纹理合成技术自提出以来一直都是当前计算机图形学、计算机视觉和图像处理领域的研究热点之一。本文针对基于样图的二维纹理合成技术进行了研究,在分析了各种算法的优劣的基础上提出了一些新的观点并进行了算法的改进,此外,本文还对基于纹理合成策略的图像压缩技术进行了研究,具体包括压缩框架的设计及基于纹理合成技术的图像压缩算法的实现。 本文首先介绍了纹理和纹理合成的基本概念,纹理合成技术的发展和应用,然后详细介绍了基于样本的二维纹理合成技术,并分别以Ashikhmin算法,WangTiles拼贴算法和混合纹理合成方法为代表,分析并讨论了点匹配算法,块拼接算法和混合优化合成算法的优劣及其改进策略。接着,本文提出了一种基于金字塔结构的改进混合纹理合成方法,通过图像金字塔,Ashikhmin搜索策略和样本纹理预计算等方法改进了混合纹理算法,在保证合成质量的前提下,大大加快了纹理合成的速度。另外,本文针对Wang-Tiles合成算法中存在的纹理接缝,菱形效应等现象,提出了一种合成质量更好的Hybrid-Tiles,并引入十字边界块来解决边角问题,取得了很好的实验效果。此外,本文设计了一种基于纹理的图像压缩框架,该框架使用区域分割技术将图像分割成边界区域和纹理区域分别进行压缩,针对边界区域和纹理区域不同的图像特征,和在一些实际应用中对边界区域和纹理区域不同的视觉要求分别使用不同的压缩算法和压缩率来进行压缩。本文给出的压缩算法充分结合了JPEG2000压缩标准和基于码本的压缩技术的优势,对于具有大块细节纹理的图像,在相同的压缩率下,能够取得比JPEG2000压缩更好的直观视觉效果。 本文的研究成果在真实感图形绘制和图像处理领域具有广泛的应用前景。 混合纹理合成纹理映射是加强虚拟场景真实感的重要技术,而能够改善纹理映射中纹理接缝和走样问题的纹理合成技术自提出以来一直都是当前计算机图形学、计算机视觉和图像处理领域的研究热点之一。本文针对基于样图的二维纹理合成技术进行了研究,在分析了各种算法的优劣的基础上提出了一些新的观点并进行了算法的改进,此外,本文还对基于纹理合成策略的图像压缩技术进行了研究,具体包括压缩框架的设计及基于纹理合成技术的图像压缩算法的实现。 本文首先介绍了纹理和纹理合成的基本概念,纹理合成技术的发展和应用,然后详细介绍了基于样本的二维纹理合成技术,并分别以Ashikhmin算法,WangTiles拼贴算法和混合纹理合成方法为代表,分析并讨论了点匹配算法,块拼接算法和混合优化合成算法的优劣及其改进策略。接着,本文提出了一种基于金字塔结构的改进混合纹理合成方法,通过图像金字塔,Ashikhmin搜索策略和样本纹理预计算等方法改进了混合纹理算法,在保证合成质量的前提下,大大加快了纹理合成的速度。另外,本文针对Wang-Tiles合成算法中存在的纹理接缝,菱形效应等现象,提出了一种合成质量更好的Hybrid-Tiles,并引入十字边界块来解决边角问题,取得了很好的实验效果。此外,本文设计了一种基于纹理的图像压缩框架,该框架使用区域分割技术将图像分割成边界区域和纹理区域分别进行压缩,针对边界区域和纹理区域不同的图像特征,和在一些实际应用中对边界区域和纹理区域不同的视觉要求分别使用不同的压缩算法和压缩率来进行压缩。本文给出的压缩算法充分结合了JPEG2000压缩标准和基于码本的压缩技术的优势,对于具有大块细节纹理的图像,在相同的压缩率下,能够取得比JPEG2000压缩更好的直观视觉效果。 本文的研究成果在真实感图形绘制和图像处理领域具有广泛的应用前景。