一种植物叶片透射纹理生成方法技术

本发明专利技术涉及一种植物叶片透射纹理生成方法，包括以下步骤：（1）对叶片纹理图像进行本征图像提取，得到反射率图D和光照图S；（2）以反射率图的r红色通道作为自变量，构建线性方程计算透射图T，利用线性方程计算T在像素x处的各颜色通道数值；（3）透射率图T与光照图S融合形成透射纹理F；通过本发明专利技术的方法，可以通过任意单张叶片纹理，快速、自动地生成符合植物叶片物理光学特性的透射纹理，方法生成2048*2048分辨率的透射纹理，需要时间在1分钟以内，同时方法基于叶片辐射度传输模型，符合叶片的实际物理光学特性，可用于植物题材三维数字媒体内容（如三维动画、游戏、虚拟现实）资源制作环节中。

A method for generating transmission texture of plant leaves

The invention relates to a method for generating transmitted texture of plant leaves, which comprises the following steps: (1) extracting the intrinsic image of the leaf texture image and obtaining the reflectivity image D and the illumination image S; (2) constructing a linear equation for calculating the transmission image T by taking the r-red channel of the reflectivity image as an independent variable, and calculating T at the pixel X by using the linear equation. The method of the invention can quickly and automatically generate the transmission texture conforming to the physical and optical characteristics of plant leaves by any single leaf texture, and the method can generate the transmission texture of 2048*2048 resolution, which takes time of 1. Within minutes, the method is based on the radiation transfer model of leaves, which conforms to the actual physical and optical characteristics of leaves, and can be used in the production of plant 3D digital media content (such as 3D animation, games, virtual reality) resources.

【技术实现步骤摘要】
一种植物叶片透射纹理生成方法
本专利技术涉及计算机图形学、实时真实感绘制、植物行为仿真结合的
，具体是涉及一种植物叶片透射纹理生成方法，即三维真实感渲染中植物叶片透射材质纹理制作的方法，可用于植物题材三维数字媒体内容(如三维动画、游戏、虚拟现实)资源制作环节中。
技术介绍
在植物三维真实感渲染中，植物叶片的具有空间差异性的半透明表观是需要考虑的重要材质特性。目前技术进行叶片半透明表观渲染的方法主要有以下两点：1.基于双向散射表面反射分布函数(BSSRDF)进行模拟，该类技术可以很多好地对光在叶片内部的散射进行模拟，但是该类技术计算复杂，当处理较多叶片时，计算速度效率低，因此不适合多叶片的植物场景。2.基于双向透射分布函数(BTDF)进行模拟，该类技术相比BSSRDF类方法速度快，适合进行大规模植物叶片的三维渲染。该方法需要植物叶片的透射表观材质纹理，目前获得透射纹理材质的方式主要通过美工人为绘制，费时费力，并且受个人主观影响大，绘制的透射纹理有可能与实际叶片的透射率相差甚远。基于BTDF进行叶片透射表观模拟时需要使用叶片透射纹理。传统方法主要分为两种：1)美工手绘纹理。该方法费本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植物叶片透射纹理生成方法，其特征是：包括以下步骤：(1)对叶片纹理图像进行本征图像提取，得到反射率图D和光照图S；(2)以反射率图的r红色通道作为自变量，构建线性方程计算透射图T，利用线性方程计算T在像素x处的各颜色通道数值；所述的反射率图转透射率图的线性方程公式如下：Tr(x)＝1.141Dr(x)+0.0396Tg(x)＝‑0.6245Dr(x)+0.8701Tb(x)＝0其中Tr、Tg、Tb分别表示T的r、g、b分量；Dr为反射率图D的r通道分量；(3)透射率图T与光照图S融合形成透射纹理F；即透射纹理F采用透射率图T与光照图S计算得到，公式如下：Fr(x)＝Tr(x)(1.0‑...

【技术特征摘要】
1.一种植物叶片透射纹理生成方法，其特征是：包括以下步骤：(1)对叶片纹理图像进行本征图像提取，得到反射率图D和光照图S；(2)以反射率图的r红色通道作为自变量，构建线性方程计算透射图T，利用线性方程计算T在像素x处的各颜色通道数值；所述的反射率图转透射率图的线性方程公式如下：Tr(x)＝1.141Dr(x)+0.0396Tg(x)＝-0.6245Dr(x)+0.8701Tb(x)＝0其中Tr、Tg、Tb分别表示T的r...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗腾，徐静，许童羽，杨涛，邓寒冰，周云成，金莉，吴琼，
申请(专利权)人：沈阳农业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21