一种增强纹理力方法技术

本发明专利技术公开了一种增强纹理力方法，其特征包括对二维纹理图像表面三维微观形状重建和纹理力触觉渲染两部分。第一部分采用SFS算法中的演化方法从二维纹理图像中重建表面三维微观形状；第二部分在传统纹理力触觉再现方法的基础上增加一个梯度反馈力，达到更加真实的力触觉再现效果。纹理力触觉渲染是建立在表面三维微观形状上，SFS技术利用单幅图像中物体表面的明暗变化来恢复表面各点的相对高度，为进一步物体的表面三维微观形状建立奠定基础；梯度反馈力是当物体表面梯度满足条件的情况下存在的一种力，方向与虚拟点速度方向相反，其目的是让操作者在触摸物体表面时能更好感知物体表面凹凸变化。

【技术实现步骤摘要】
一种增强纹理力方法
本专利技术属于虚拟现实中纹理力渲染领域，具体涉及一种增强纹理力的方法。
技术介绍
随着虚拟现实中人机交互技术的不断发展，越来越多的人机交互设备追求能给用户沉浸式感受，虽身处虚拟环境，但感觉和现实中一样真实。人机交互中一项重要的课题就是纹理力触觉再现。将物体表面的纹理通过力反馈给用户，能达到感知物体表面的纹理的效果。目前传统纹理力触觉再现主要反馈垂直物体表面法向力和平行物体表面摩擦力的合力，并通过纹理力触觉装置将合力输出给用户，达到让用户感知物体表面纹理的目的。
技术实现思路
本专利技术通过对传统纹理力触觉再现方法加以改进，达到更加真实的纹理力触觉再现效果。技术方案包括对二维纹理图像表面三维微观形状重建和纹理力触觉渲染两个部分。第一部分采用采用SFS算法中的演化方法从二维纹理图像中重建表面三维微观形状；第二部分在传统纹理力触觉再现方法的基础上增加一个梯度反馈力，达到更加真实的再现效果。1、先导入二维纹理图像，采用SFS算法中的演化方法从二维纹理图像中重建表面三维微观形状，其中演化方法是从图像中一组已知高度的参考点出发，逐步演化整个曲面的形状信息，该算法的关键是找到图像中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强纹理力方法，其特征在于，包括对二维纹理图像表面三维微观形状重建和纹理力触觉渲染两个部分；1)第一部分先导入纹理图像，采用SFS算法中的演化方法从二维纹理图像中重建表面三维微观形状：1‑1)SFS算法中采用的朗伯体表面反射模型为：

【技术特征摘要】
1.一种增强纹理力方法，其特征在于，包括对二维纹理图像表面三维微观形状重建和纹理力触觉渲染两个部分；1)第一部分先导入纹理图像，采用SFS算法中的演化方法从二维纹理图像中重建表面三维微观形状：1-1)SFS算法中采用的朗伯体表面反射模型为：其中，E(x,y)为归一化图像亮度，(x,y)表示图像像素点的位置，R(p,q)为反射函数，(p,q)为表面梯度，光源l方向矢量为(-pm,-qm,1)，m为定常数；1-2)先将图像旋转某个角度，使图像X轴与光源方向在图像平面上的投影方向一致，计算高度后，再将图像逆方向旋转至原来位置，即可得到原位置上与图像点所对应的表面点的高度，演化方法步骤如下：设表面某点沿偏角为方向t的微小增量为(dx,dy,dz)，其中dx＝costds,dy＝sintds，s为路径参数；若与该点对应的表面法向量n＝(n1,n2,n3)满足：n1dx+n2dy+n3dz＝0令表面斜率对每一个方向t的邻点，在由邻域点亮度决定的等亮度线上寻找最速上升斜率k；并由(p,q)和n的关系：和求得满足条件的表面梯度值，有两组相反关系的表面梯度值符合条件，选择满足(cost,sint,k)·l≥0的表面梯度值，即选择远离光源方向的表面梯度值；其中，(p(D),q(D))为同一等亮度线上的表面梯度，D为等亮度线；然后由各方向上的邻域点高度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小瑞，徐慧，孙伟，刘佳，朱利丰，宋爱国，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32