水电站三维建模纹理贴图方法研究.pdf
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1、 75 Vol.40,No.2February,2024第 40 卷第 2 期2024 年 2 月IT REPORT0 引言向家坝水电站位于滇川两省交界的金沙江下游河段,工程的开发任务以发电为主,同时改善航运条件,兼顾防洪、灌溉,并具有拦沙和对溪洛渡水电站进行反调节等作用,如图 1 所示。水电站是一种重要的能源发电设施,对于水资源的合理利用和环境保护起着重要作用。随着科技的发展,三维建模技术在水电站的规划和设计中得到了广泛应用。然而,水电站的三维建模需要详细的纹理贴图以提供真实感和细节1。水电站三维建模纹理贴图方法研究钱军,苏振(中国长江电力股份有限公司向家坝电厂,四川宜宾644600)摘要:
2、随着科技的发展,三维建模技术在水电站的规划和设计中得到了广泛应用。然而,水电站的三维建模需要详细的纹理贴图以提供真实感和细节,因此,本文提出了一种基于图像处理和计算机视觉的向家坝水电站纹理贴图方法。首先对向家坝水电站的三维模型进行建模,然后利用图像处理技术将纹理信息提取出来,并对其进行优化处理。接着,采用计算机视觉的方法将纹理信息与三维模型进行匹配,使其更加准确地贴在模型表面上,从而提高贴图的真实感和准确性。实验结果表明,所提出的纹理贴图方法可以有效地改善贴图失真和边缘模糊等问题,提高建模的真实感和细节表现能力。关键词:水电站;三维建模;纹理贴图;图像处理;计算机视觉中图分类号:TV74文献标
3、志码:A文章编号:1672-4739(2024)02-0075-03Research on Texture Mapping Method for Three-dimensional Modeling of Hydroelectric Power StationsQIAN Jun,SU Zhen(China Changjiang Electric Power Co.,Ltd.Xiangjiaba Power Plant,Yibin 644600,China)Abstract:With the development of science and technology,3D modeling te
4、chnology has been widely used in the planning and design of hydropower plants.However,3D modeling of hydropower plants requires detailed texture mapping to provide realism and details,so this paper proposes a texture mapping method based on image processing and computer vision.Firstly,the 3D model o
5、f the hydroelectric power plant is modeled,and then the texture information is extracted using image processing techniques and optimized.Then,the computer vision method is used to match the texture information with the 3D model so that it can be more accurately pasted on the surface of the model,thu
6、s improving the realism and accuracy of the mapping.The experimental results show that the proposed texture mapping method can effectively improve the problems of mapping distortion and edge blurring,and improve the realism and detail representation of modeling.Keywords:hydroelectric power plant;3D
7、modeling;texture mapping;image processing;computer vision图1 向家坝水电站示意图在水电站建模过程中,纹理贴图是一种重要的技术手段,可以提高建模的真实感和细节表现能力2。然而,目前存在一些问题,例如贴图失真、贴图边缘模糊等。因此,针对向家坝水电站三维建模纹理贴图方法的研究,通收稿日期:2023-12-04作者简介:钱军(1985.11-),男,汉族,四川巴中人,硕士,高级工程师,研究方向:水电站建筑物及闸坝金结设施运行维护及相应项目管理工作。76 Vol.40,No.2February,2024第 40 卷第 2 期2024 年 2 月I
8、T REPORT过对水电站的实地调研和数据采集,获取了水电站各个部位的纹理样本。然后,采用图像处理的方法对纹理样本进行预处理,包括去噪、边缘检测和颜色校正等步骤,以提高纹理贴图的质量。然后,针对现有问题,提出了一种基于图像处理和计算机视觉的纹理贴图方法。该方法首先对水电站的三维模型进行建模,然后利用图像处理技术将纹理信息提取出来,并对其进行优化处理。接着,采用计算机视觉的方法将纹理信息与三维模型进行匹配,使其更加准确地贴在模型表面上,从而提高贴图的真实感和准确性。为了验证所提出方法的有效性,本文选取了某水电站作为研究对象,进行了实验。实验结果表明,所提出的纹理贴图方法可以有效地改善贴图失真和边
9、缘模糊等问题,提高建模的真实感和细节表现能力。1 水电站三维建模纹理贴图方法纹理贴图是计算机图形学中的一个重要研究领域,广泛应用于三维模型的外观渲染、虚拟现实、游戏开发等方面3。当前纹理贴图方法主要包括基于图像的方法和基于样本的方法两大类。基于图像的纹理贴图方法是通过获取现实中的图像信息来生成纹理贴图。它通常依靠摄像机或扫描设备获取现实世界中的图像,并利用图像处理技术进行纹理合成或纹理映射。这种方法可以直接捕捉自然界中的纹理特征,生成逼真的纹理贴图,但对输入图像的质量要求较高。基于样本的纹理贴图方法则是通过建立纹理样本库,利用已有的纹理样本对三维模型进行纹理映射。这些纹理样本可以是由专业纹理艺
10、术家手工绘制的,也可以是通过图像采集仪等设备获取的。基于样本的纹理贴图方法具有良好的灵活性和可扩展性,但需要大量的纹理样本来支持各种不同的纹理效果。近年来,随着深度学习的兴起,基于神经网络的纹理贴图方法也受到了广泛关注4。通过训练深度卷积神经网络,可以从输入的几何特征或低分辨率的纹理图像中生成高质量的纹理贴图。这种方法能够克服传统方法中对纹理样本的依赖,并能够学习到更复杂的纹理特征。总体来说,纹理贴图方法的研究已经取得了不少的进展,但仍然存在一些挑战。首先,当前的纹理贴图方法在处理局部纹理特征、纹理重复性等问题上仍然存在一定的局限性。其次,如何提高纹理合成的效率和质量也是一个亟待解决的问题。最
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