纹理合成技术在木材解剖学图片处理中应用

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1、纹理合成技术在木材解剖学图片处理中应用［摘要］:木材解剖学通过研究木材的构造来分析识别木材。木材美学探索从木材的宏观或微观构造中提取木材的天然美学属性。木材解剖学可以为木材美学提供木材的微观图片素材，形成新的木材美学图案。本文选取欧洲水青冈为研究对象，分析其微观构造方面木射线、轴向薄壁组织、管孔等的特征，然后用基于样图的纹理合成技术解决木材微观图片在拼接过程中的接缝痕迹以及拉伸和变形问题，合成新木材美学图案。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研究使用，文中立场与本网站无关，版权和著

2、作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除已转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。［关键词］：微观构造；纹理合成；欧洲水青冈；木材美学基金项目：福建省中青年教师教育科研项目1.木材解剖学与木材美学木材解剖学［1］，是一门的传统的植物学科，经过长期的发展，能通过木材解剖后的构造对木材的分类及特性进行分析。木材解剖学知识是鉴别识别木材的重要手段。木材解剖学匕右相当历史的发展，对大部分树种的构造特征都做了很好的阐释。木材解剖学的未来发展也在寻求更开阔的发展空间。木材美学［2］是源于自然，

3、高于自然的美学创作活动，自然界财富源源不断，需要不断探索与索取。通过研究木材微观与超微构造，分析典型树种构造的特点与独特之处，揭示基于木材解剖学的木材美学特征及其新应用，设计新的木材美学图案。木材美学研究无需消耗木质资源，不会对森林资源破坏，是一种生态文明、可持续发展的研究手段。开展木材美学研究，还可以为传统木材学拓展新的研究领域，为木材解剖学带来新的发展空间，让人们更好地理解木材的深层次构造，促进木材学知识的普及。将纹理合成技术运用到木材美学图案创作中，实现图案无缝拼接，加大木材构造图案提取和美学

4、创作的灵活性。［3］在木材美学宏观构造美学中，己经研究了树木之美、树皮之美、材表之美、木节之美、树丫之美、树根之美、树瘤之美、年轮之美、髓心之美、木材纹理之美、木材腐朽之美、木材化石之美等，当然，木材美学千变万化，大自然的财富是源源不尽的。在木材美学微观和超微构造美学中，目前还没有专门的专著介绍这个方面，学者在一些文章中尝试创作木材微观构造美学图案。借助木材解剖学知识，获得木材显微构造图片。主要工具一般为显微镜、扫描电镜、木材切片机仪器，步骤一般为木材取样、木材软化、木材切片、处理切片、切片封固、显

5、微摄影。木材微观美学元素包括木射线、木纤维细胞、木薄壁组织、管胞、导管、细胞壁上的纹孔和螺纹加厚等。己研究的木材有阴香木、桂花木、山龙眼、猫尾树等树种，还有大量树种美学价值等待开发。［4］1.纹理合成所谓纹理，就是我们日常生活中存在的视觉现象，比如自然界的物质，如石头、动物、植物、地表等的表面特征。研究发现，纹理结构其实在图像中能表现出一定的有规律的变化，这些变化的规律可以转变为某种数据。我们接触的许多物体，都具右表面不同的纹理，给人不同的质感。纹理可分为凹凸纹理与颜色纹理［5］，凹凸纹理就是指纹理

6、为细小不规则凹凸状，颜色纹理就是纹理细节通过色调及亮度来表现。在附加于物体上的特有纹理可以创作出许多艺术的图案。离散法和连续法是目前纹理定义的主要方法［6］，离散法用二维数组来表示纹理，连续法则是用二元函数表示纹理函数。纹理合成技术经过长期的发展，经过了三个发展阶段［7］。第一个阶段是纹理映射，当遇到复杂场景需要表现真实感时，这种技术常被使用［9］。也可以通过经过映射后纹理变形表达出物体的一些几何形状。这个阶段将样图直接匹配到表面上，并没有经过特征提取及建造模型，所以只是简化后的基于样图的纹理合成。

7、这个阶段常受采样区域的限制，小块纹理映射到大区域上经常导致纹理变形不清，达不到需要的好地效果，如果重复映射的话，小的纹理之间的拼缝也会出现走样的问题。接着是第二个阶段，称之为过程纹理合成阶段，所谓的过程纹理合成就是模拟物理纹理的生成过程，在区域形成纹理。通过细致的过程模拟可以逼真地得到一些效果，比如风化侵蚀，融化等。另外运用笔刷和颜料模型可以得到各种艺术风格的壁画效果。这个技术的特点就是并不是直接基于样图，而是根据彷真的物理生成模型生成具有物理特征的纹理。这个阶段主要强化构造物理模型，而隐藏特征提取

8、，有点类似基于样图纹理合成；第三阶段则是基于样图的纹理合成。［5］基于样图的纹理合成技术就是对于给定的一个样图，通过数学的分析方法，提取样图中的表现特征的数据，然后用这些数据建立起相对应的数学模型，还需要对这个模型进行优化后形成一个中间的数学模型。接着根据原始样图和经过优化的数学模型，可以合成需要的任何尺寸及大小，并且避免重复视觉的重复纹理，并且这些重复的纹理可以防止边界出现瓦砖形状。1.纹理合成技术对木材解剖学图片的应用纹理合成是计算机图形学的新技术，本文需要基于某