Uma abordagem baseada em texels para síntese de texturas que variam progressivamente

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1 Uma abordagem baseada em texels para síntese texturas que variam progressivamente Leandro Tonietto Orientador Marcelo Walter Mestrado em Computação Aplicada Março/2005

[Catmull1974]. Como adquirir texturas boa qualida visual?

2 Introdução Problema: custo/dificulda criar cenas com realismo visual. Mapeamento texturas para incrementar realismo visual das cenas sintetizadas. [Catmull1974]. Como adquirir texturas boa qualida visual? Solução: sintetizar texturas a partir amostras. Texturas homogêneas x com variação progressiva. Homogêneas PVT

3 Objetivo Sintetizar texturas do tipo PVT a partir amostras

4 Conceitos Síntese texturas a partir amostras: dada uma amostra textura S, gerar uma nova textura R, tamanho qualquer, que contenha o mesmo padrão visual S. Texel: elemento característico da textura que fine o padrão visual da mesma.

5 Revisão Classificamos os trabalhos em três categorias: Abordagem pixel-a-pixel Efros e Leung 1999, Wei e Levoy 2000, Ashikhmin 2001, Tonietto e Walter 2002 e Zhang et al Abordagem por preenchimento blocos Liang et al. 2001, Efros e Freeman 2001 Síntese PVT Zhang et al. 2003

6 Pixel-a-pixel Wei e Levoy 2000 Tonietto e Walter 2002 Ashikhmin 2001

7 Preenchimento por blocos Liang et al Efros e Freeman 2001

8 PVT PVT (progressively-variant textures): texturas que são homogêneas numa pequena localida, mas que no todo variam progressivamente. Proposto por Zhang et al Máscara textons: imagem em poucas cores (em geral utilizaram binária) que staca os texels da amostra. Texton: representação um texel na máscara.

9 PVT Algoritmo base: Parte uma amostra, um conjunto orientações, um conjunto escalas e uma máscara textons. Algoritmo sintetiza um pixel modificando o formato da vizinhança para procura da melhor combinação. Depois é feita a validação com a máscara textons.

10 PVT

11 Molo Síntese texturas tipo PVT com texels como unida síntese (nem pixel, nem bloco retangular). Os texels não são quebrados e contêm somente informações necessárias para combinação. Síntese através agrupamento texels. Operações e transformações sobre texels para sintetizar PVT. Usuário termina molo alto nível síntese

12 Molo Unida síntese

14 Molo Molo Alto-Nível O usuário informa amostra, a cor--fundo, as escalas-chave, as orientações-chave, as operações-chave e os texels-chave.

15 Molo Intificação Texels Intificação e formação do conjunto texels através da máscara textons. Alternativa com imagem auxiliar

16 Molo Definição do Conjunto Texels O conjunto texels po ser ampliado com variações dos texels originais, por exemplo, com texels espelhados.

17 Molo Áreas Conexão Processo intificação das áreas on os texels se conectam.

18 Molo Conexão Texels Comparando apenas o canal alfa das áreas conexão Comparando os canais RGB e o alfa das áreas conexão.

19 Molo Processo A textura é sintetizada a partir um ou mais texels-chave, conectando os novos texels nas áreas conexão do atual.

20 Molo Seleção Concorrentes Texels concorrem por um posição com algum outro texel-primo.

21 Molo Sobreposição Texels Limite tolerância à sobreposições

22 Molo Orientações e Escalas Orientações (Rotação e translação) e Escalas sobre os texels Orientação 45 Escala 40%

23 Molo Operadores Uso operadores reforçar características PVT dilatação erosão

24 Molo Preenchimento Falhas Preenchimento falhas com algoritmos pixel-apixel ou com cor única.

25 Resumo do Algoritmo 1. Sintetizador recebe um molo contendo informaçõeschave, parâmetros e amostra. 2. Começa a síntese pelos texels-chaves. Conecta novos texels nas áreas ainda não conectadas dos texels sintetizados no passo anterior. Consira a escala que o texel ve ter, caso ele esteja ntro do raio ação alguma escalachave. 3. Seleciona texels que concorrem a uma mesma vaga. 4. Aplica orientação para os texels que estejam ntro do raio ação alguma orientação-chave. 5. Aplica operadores 6. Preenche falhas com pixel-a-pixel (WL) ou com cor única.

26 Resultados Não PVT Artificial Levoy Efros 1999 Levoy 2000

27 Resultados Não PVT Natural Simoncelli Levoy 2000

28 Resultados Não PVT Natural

29 Resultados PVT Artificial

30 Resultados PVT Natural

31 Conclusão 1. Nova abordagem síntese mostrou-se muito boa para síntese PVT, garantindo integrida dos texels. 2. Aplicação transformações e operadores garantem resultado PVT. 3. Fácil para o usuário estabelecer controle sobre o resultado final. 4. Permite gran diversida resultados a partir uma mesma amostra.

32 Trabalhos Futuros Aplicação outros operadores para aumentar a diversida resultados possíveis. Um algoritmo mais eficiente para segmentação dos texels. Método preenchimento falhas com texels. Uso outro algoritmo pixel-a-pixel para melhorar a qualida e a performance do processo preenchimento falhas pixela-pixel

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