基于线性素描图像的力渲染方法技术

本发明专利技术公开了基于线性素描图像的力渲染方法，主要技术方案是先将彩色图像转换成线性素描图像，再对线性素描图像进行力渲染。生成线性素描图像的过程是先将彩色图像转换成灰度图像，对灰度图像进行反转得到相应的负像，再进行高斯模糊处理以及颜色减淡混合处理，最终得到线性素描图像。生成的线性素描图像包括物体的轮廓特征部分以及表面细节特征部分，对这两部分采用不同方式进行力渲染。轮廓特征部分采用god‑object算法计算轮廓力、表面细节特征部分直接利用灰度值计算表面纹理力。

Force rendering method based on linear sketch image

The invention discloses a force rendering method based on a linear drawing image. The main technical proposal is that a color image is first transformed into a linear sketch image, and then a force rendering of a linear sketch image is performed. The process of generating linear sketch image is the first color image into gray image, gray image inversion to obtain the corresponding negative, then Gauss blur and the color dodge blending processing, finally obtained the linear sketch image. The generated linear sketch images include the outline features of the object and the details of the surface features, and the two parts are rendered in different ways. Contour feature part uses God object algorithm to calculate the contour of force, the surface details of the part directly using the gray value calculation of surface texture force.

【技术实现步骤摘要】
基于线性素描图像的力渲染方法
本专利技术属于虚拟现实技术中的力渲染
，具体涉及基于线性素描图像的力渲染方法。
技术介绍
在现实生活中，素描图像随处可见。素描图像通过简单的线条就可以把物体的轮廓和细节特征表达出来。甚至在艺术领域有着“触觉素描”这一说法，指在观察素描图像的时候就感觉在触摸图像中的物体一样真实，说明素描对物体特征细节的表达足够精细、完整。简单、明了的素描图像包含着物体的更多细节，所以研究素描图像也有着其存在的优势。在虚拟现实中，力渲染技术是关键技术之一。通过对图像处理的方法进行力渲染技术具有快速、成本低的特点。
技术实现思路
本专利技术采用合理的算法对图像进行处理，建立力渲染模型。旨在图像的基础上进行力触觉再现，并通过力触觉再现装置反馈给操作者，达到让操作者感知图像中物体的轮廓特征和表面细节特征，拥有沉浸式的体验。A、彩色图像转换成线性素描图像分为以下四个步骤：A-1)将彩色图像通过以下公式转换成灰度图像：Y1＝a×R+b×G+c×B其中，Y1是灰度图像各像素点的像素值；a,b,c分别表示红，绿，蓝分量的权重值；R,G,B分别表示彩色空间中红，绿，蓝分量；A-2)将转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于线性素描图像的力渲染方法，其特征在于先将彩色图像转换成线性素描图像，再对线性素描图像进行力渲染，具体如下：A、彩色图像转换成线性素描图像分为以下四个步骤：A‑1)将彩色图像通过以下公式转换成灰度图像：Y1＝a×R+b×G+c×B其中，Y1是灰度图像各像素点的像素值，a,b,c分别表示红、绿、蓝分量的权重值，R,G,B分别表示彩色空间中红、绿、蓝分量；A‑2)将转换后的灰度图像用下面的公式进行反转处理得到相应的负像，负像中每个像素点的像素值用Y2表示：Y2＝255‑Y1A‑3)将负像进行高斯模糊处理：采用3×3的高斯核对图像进行模糊处理，权重函数T(i,j)采用二维高斯函数：

【技术特征摘要】
1.基于线性素描图像的力渲染方法，其特征在于先将彩色图像转换成线性素描图像，再对线性素描图像进行力渲染，具体如下：A、彩色图像转换成线性素描图像分为以下四个步骤：A-1)将彩色图像通过以下公式转换成灰度图像：Y1＝a×R+b×G+c×B其中，Y1是灰度图像各像素点的像素值，a,b,c分别表示红、绿、蓝分量的权重值，R,G,B分别表示彩色空间中红、绿、蓝分量；A-2)将转换后的灰度图像用下面的公式进行反转处理得到相应的负像，负像中每个像素点的像素值用Y2表示：Y2＝255-Y1A-3)将负像进行高斯模糊处理：采用3×3的高斯核对图像进行模糊处理，权重函数T(i,j)采用二维高斯函数：其中，σ为正态分布的标准偏差，e是自然常数，(i,j)表示权重矩阵中元素坐标，模糊半径假定模糊半径r＝1，则权重前的矩阵为：A-4)对模糊处理后的图像进行颜色减淡混合处理，最终得到线性素描图像；B、生成的线性素描图像包括物体的轮廓特征部分和表面细节特征部分，对这两部分采用不同的方式进行力渲染；B-1)轮廓特征部分采用god-object算法：其中虚拟接触点(HIP，HapticInteractionPoint)在表面轮廓...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，徐慧，张小瑞，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