[發明專利]一種基于Power圖的瓷磚紋理生成方法

有效

• 申請號: 201810040352.8
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108288287B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 鄭利平;徐本柱;桂志強;張高峰
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G06T7/62
• 分類號: G06T7/62;G06T11/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 朱榮

本發明公開了一種基于Power圖的瓷磚紋理生成方法，首先根據設定的問題域、密度場、站點和權重生成Power圖。然后通過牛頓法和Lloyd方法對Power圖進行預處理。接著采取同時優化所有變量的策略，一體化優化容量和質心，生成質心容量限制Power圖。再利用投影策略生成可以完成無縫拼接的質心容量限制Power圖。最后基于Power圖的局部穩定性理論，擾動問題域內的部分站點，使Power圖樣圖紋理既能夠完成無縫拼接又具備多樣性的特點。

技術領域

本發明涉及計算幾何以及計算機圖形學領域，具體是一種基于Power圖的瓷磚紋理生成方法。

背景技術

如今不規則紋理在建筑設計等行業得到廣泛應用，如北京奧運會水立方外墻體的泰森多邊形結構紋理、鋪設地磚時的不規則多邊形紋理。然而這些不規則的多邊形紋理都是由不規則的獨立單元拼接而成的，由于這些多邊形單元塊不盡相同，在切割過程中需要精確計算每個單元塊的大小與形狀，必然會導致時間和人力的極大浪費。

對于上述問題有人提出了將不規則的多邊形紋理映射到規則的瓷磚上。這種方法雖然解決了切割單元塊時造成的時間浪費問題，但生成的瓷磚紋理在鋪設時必然會產生大量的紋理接縫，且在批量生成這種瓷磚時，難免會出現紋理重復現象，從而影響鋪設后的視覺效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于Power圖的瓷磚紋理生成方法，以解決現有的多邊形紋理在鋪設過程中或工序繁瑣、費時費力或紋理單一、紋理接縫參差不齊的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種基于Power圖的瓷磚紋理生成方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)、根據Power圖的問題域D∈R²、站點X＝{x_i,i＝1,2,3,...n}、權重W＝{w_i,i＝1,2,3,...n}和密度場ρ(x)生成Power圖，其中R為實數域上的二維空間；

(2)、將步驟(1)生成的Power圖利用預處理算法處理生成滿足預設質心精度的Power圖，此時Power區域基本均勻；

(3)、通過牛頓法優化權重，直到生成嚴格滿足容量限制的Power圖；

(4)、采用同時優化所有變量的策略，一體化優化Power圖的質心和容量，生成質心容量限制Power圖；

(5)將步驟(4)生成的Power圖的站點、權重和密度場投影到以問題域D為九宮格中心的其他區域；

(6)、根據步驟(5)中的站點、權重和密度場重新生成Power圖；

(7)、隨機擾動問題域部分區域的站點，生成形態不同的Power圖樣圖紋理；

(8)、將步驟(7)生成的Power圖作為紋理映射到瓷磚表面。

所述的一種基于Power圖的瓷磚紋理生成方法，其特征在于：步驟(7)中，問題域部分區域取以問題域中心為正方形中心面積占問題域1/9的區域。

與已有技術相比，本發明的有益效果體現在：

本發明提供了一種基于Power圖結構的瓷磚紋理的快速生成且滿足多塊瓷磚之間的無縫拼接的方法。解決了現有技術在多邊形紋理在鋪設過程中或工序繁瑣、費時費力或紋理單一、紋理接縫參差不齊的問題。

附圖說明

圖1為本發明Power圖樣圖紋理生成方法流程圖。

圖2為未采用投影策略的質心容量限制Power圖的合成效果。

圖3為采用投影策略后生成的Power圖及合成效果圖。