关键词:
场景合成
数据驱动
色彩兼容
室内设计
摘要:
近年来,随着三维模型资源的飞速增长,数据驱动的室内场景自动合成已经成为计算机图形学的一个热门研究问题。本文针对室内场景自动合成过程展开研究,构建了一个室内场景的资源库,并提出了一个基于样例场景图片的室内场景自动合成系统。该系统可以根据输入的样例场景图片自动合成布局合理且色彩和谐的虚拟室内场景。论文主要工作如下:1.建立了一个虚拟室内场景资源库,包括室内场景数据库,家具模型颜色库和家具模型材质库。我们对已公开的SUNCG,3D-FRONT,Structured3d数据集进行了整理。为了建立家具模型与颜色之间的对应关系,设计了一个颜色提取工具,可以更方便地收集家具模型缩略图中家具及其组件的颜色。论文对虚拟室内场景资源库的相关研究进行了分析与总结,说明了已公开的室内场景资源库的局限性以及应用前景。2.提出了一种基于数据驱动的室内场景着色方法。我们将室内场景着色过程中的颜色分配问题转化为组合优化问题,以样例场景的颜色主题作为约束条件建立了一个能量方程,通过求解该方程得到每个家具模型的颜色主题,并选取最接近该颜色主题的材质,最终生成与样例场景图片颜色主题一致的室内场景。3.设计了一个新颖的虚拟室内场景合成系统。我们将文中所提及的室内场景自动布局与家具着色推荐方法相结合,设计并实现了基于数据驱动的虚拟室内场景合成系统。本文从软件开发的角度,对系统的功能模块进行了介绍,并演示了系统主要功能的可视化结果。用户使用该系统时,输入一张室内场景的样例图片,系统以该样例图片的颜色主题为约束自动合成场景,帮助用户快速构建指定颜色风格的三维室内场景。