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张新宇,张三元,叶修梓.基于图像化几何的三维模型彩绘.软件学报,2004,15(3):461-467
基于图像化几何的三维模型彩绘
Painting Based on Imaged Geometry for 3D Models
投稿时间:2003-04-03  修订日期:2003-10-08
DOI:
中文关键词:  三维模型彩绘  彩绘系统  三维内容创建  数据结构
英文关键词:D painting  painting system  3D content creation  data structure
基金项目:Supported by the National Natural Science Foundation of China under Grant Nos.60273060, 60073026 (国家自然科学基金); the National High-Tech Research and Development Plan of China under Grant No.2002AA411010 (国家高技术研究发展计划(863)); the Software Special Project of the
作者单位
张新宇 浙江大学,计算机科学与技术学院,浙江,杭州,310027 
张三元 浙江大学,计算机科学与技术学院,浙江,杭州,310027 
叶修梓 浙江大学,计算机科学与技术学院,浙江,杭州,310027 
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中文摘要:
      基于纹理映射的彩绘系统通常受到从三维模型空间到二维纹理空间参数化的限制.如果一个模型具有复杂的拓扑结构或高度复杂的表面细节,寻找一个好的参数化方法通常是非常困难的,即使可以实现,通常也不能自动完成,需要用户手工交互进行.针对这种问题,提出了一种用于在三维模型表面直接进行彩绘的数据表示方法和一个原型系统,通过在三维模型中的每一个三角形上生成带有颜色信息的几何点,该系统可以支持许多与二维图像编辑类似的操作.其中一个关键的内容是提出了一种包含几何、拓扑和色彩信息在内的自适应的数据表示方法.这种方法被称为图像化的几何,它允许用户将每一个三角形视为一个三角形图像,并可以在不需要任何参数化的前提下在三维模型表面进行彩绘.系统的输入为一个常见的三角形网格模型,通过系统处理后变成一个在三角形上分布着带有颜色信息的几何点的三维表面.因为创建过程是自适应的,因此只有那些需要进行绘画纹理的三角形才需要创建几何点,这样可以节省存储消耗.将这种数据表示用于三维模型彩绘可以很好地处理具有复杂拓扑结构的模型.
英文摘要:
      Painting system based on texture mapping is often limited by the model's parameterization in a 2D texture space. For models with complex topologies or complicated distributions of the structural details, finding the parameterization can be very difficult and usually must be performed manually. Here a novel data representation and a system for direct painting on 3D surface are presented. By creating 3D colored points for each triangle, the system can support a great variety of painting operations similar to the conventional 2D pixels editor. One key ingredient of this method is a novel adaptive data representation including geometry, topology and color. This technique is called the imaged geometry, which allows users to treat each triangle as a triangle image, and to paint the points on 3D triangle surface without any parameterization. This system can take any triangle model as an input and produces an output with colored points on triangles of the model surface. Because this method is adaptive, details are created in the triangles required by the texture painting, which reduces memory usage. Based on the imaged geometry, the models with complex topologies can be painted in an easy way.
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