【技术实现步骤摘要】
一种3D流体场景的合成方法
本专利技术涉及一种3D流体场景的合成方法，特别是利用流体视频的连续性进行大规模场景合成，使得合成的流体场景更加真实。
技术介绍
3D场景合成技术是一项应用性十分广泛的技术，在电子游戏、科幻电影等商业领域大量使用。目前，大部分商用技术采用物理属性重建的方式，缺少使用视频流体合成3D水域场景的方法。物理属性合成的缺点是为了合成真实的水流，需要大量计算运动属性，计算量巨大，耗时严重。而视频流体合成方法，提取了原视频的流体特征进行合成，合成快速，但现有的方法大多在2D场景下合成，不能满足合成3D水流的要求，因此提供基于视频的3D水流场景合成技术具有重要的现实意义和使用价值。流体运动是一种典型的非刚体运动，具有随机性、多变性等特点。在物体纹理的合成过程中，纹理分为弱纹理和强纹理。弱纹理具有自相似性，其图像变化具有亮度不变性；而视频中的流体部分属于强纹理，其特点是纹理变化快速，随机分布特征明显，多种纹理同时存在，互相融合，因此在合成过程中保持原流体纹理的特征十分重要，一种简单高效的方式是从直接利用原纹理进行合成。目前，采用视频流体纹理直接合成水流纹理的研究已经有了一些成果。这些研究成果可以在保证与原纹理相似的条件下，合成任意大小、随机分布的水流纹理。随着大量研究资源的投入，这种方法已经可以达到实时合成的要求。但是，在合成结果中，合成的流体都是平面下的不可交互流体，缺少在三维空间合成的有效方式。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题而提供的一种有效的3D流体场景的合成方法，利用该方法能得到具有外观真实感的任意面积的...
【技术保护点】
一种3D流体场景的合成方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤：a）原视频预处理操作是将原视频重建到三维空间，并对于每一帧进行灰度直方图统计，利用统计结果进行近似聚类；b）合成视频初始化Ⅰ）使用马尔科夫随机场对视频第一帧进行合成，并使用预处理时的聚类信息进行加速，具体步骤：ⅰ）从三维重建后的原始视频第一帧中随机选择一个纹理块，并贴入拟合成3D流体场景的左上角；定义：拟合成3D流体场景中已合成的纹理为EO，边缘区域为EB，正在匹配的粒子块为BK；ⅱ）在三维重建后的原始视频第一帧中选择与已合成的纹理EO最相似的匹配粒子块BK；匹配相似度由公式（1）计算：DOB=Σi=0N-1|hOi-hBi|---(1)DOB代表两个纹理块的不相似度，代表上一个纹理块中第ith个像素的高度，代表正在匹配块中第ith个像素的高度；当DOB最小时，BK是最相似纹理块，并将其加入EO；为了加快速度，寻找最匹配BK时，只在与上一个匹配块同类的纹理块中查找；ⅲ）重复步骤ⅱ），直到第一帧合成完毕；Ⅱ）为使马尔科夫随机场的合成效果更精确，对合成过程中任意两个相邻纹理块的重叠区域进行多带平滑，步骤如下：ⅰ）分别...
【技术特征摘要】
1.一种3D流体场景的合成方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤: a)原视频预处理操作 是将原视频重建到三维空间，并对于每一帧进行灰度直方图统计，利用统计结果进行近似聚类； b)合成视频初始化 I )使用马尔科夫随机场对视频第一帧进行合成，并使用预处理时的聚类信息进行加速，具体步骤: i)从三维重建后的原始视频第一帧中随机选择一个纹理块，并贴入拟合成3D流体场景的左上角；定义:拟合成3D流体场景中已合成的纹理为Etj，边缘区域为Eb，正在匹配的粒子块为Bk ； ii)在三维重建后的原始视频第一帧中选择与已合成的纹理Etj最相似的匹配粒子块Bk ；匹配相似度由公式(I)计算: N-\ DOB = Y\h'o-K\⑴ ?=? Dtffi代表两个纹理块的不相似度，4代表上一个纹理块中第ith个像素的高度，<代表正在匹配块中第ith个像素的高度；当Dm最小时，Bk是最相似纹理块，并将其加入Etj ;为了加快速度，寻找最匹配Bk时，只在与上一个匹配块同类的纹理块中查找；iii)重复步骤?...
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