随着图形学以及三维计算机虚拟图像技术的迅速发展,纹理合成技术已成为当今计算机图形学领域的热点之一,并在现实化虚拟仿真、机器视觉处理等领域得到应用。纹理能够展示出细腻的物体细节特点,并且描绘千变万化的自然现象。由于近来计算机3D图像处理能力的极大提高和对高品质纹理图像的需求,如何根据小部分纹理块快速有效地生成随意大的纹理图像已经成为需要解决和讨论的问题。本文基于现有的纹理合成算法的基础上,对纹理合成中误差度量算法及像素再合成进行研究分析改进,修改了最优误差度量方法的选取,对目标图像和生成图像进行表面误差提取及无效像素检测处理,同时对检测到的无效像素通过树结构向量算法进行像素再合成,并构建像素遍历映射表进行后期像素合成。本文的主要工作包括:(1)详细介绍了纹理合成技术的各个历史发展阶段,并对各个技术发展阶段的经典算法进行了深入的探究和研究。(2)针对在混合纹理合成最优块选取过程中的误差度量选取对结果影响的起伏性进行研究改进。通过分析输入纹理块的图像特征信息,深入研究图像各个特征对选取误差度量的指导意义,得到误差度量方法的灰度值标准差依赖关系。最终的实验结果验证不同的图像灰度值标准差区间选取相应的误差度量方法在合成效果和耗时方面得到显著提高。(3)在无效像素再合成过程中改进搜索匹配算法。在无效像素搜索时改进扫描线搜索算法,提高搜索效率。采用树结构矢量量化加速算法,通过构建一个二叉树作为码本分类所有相同图像的近邻像素值,避免扫描线技术的穷极搜索。(4)在无效像素再合成时提出并实现螺旋线像素搜索算法来加速无效像素的再合成。引进螺旋线像素搜索算法在无效像素周围构建像素遍历映射表(Pixel Traversal-Map),根据表中像素点的误差值确定无效像素的再合成的策略,使无效像素再合成的效率显著的提高。