无缝纹理

Question

我理解艺术家是如何手工制作无缝纹理的，但是计算机程序如何使这个过程自动化呢？像PixPlant这样的软件能够做到这一点，但我不明白它是如何做到的。

Answer 1

对于这些类型的算法，通常需要依赖多种形式的纹理合成。这并不意味着你必须从零开始生成整个纹理。例如，您可以重新生成纹理的侧面以达到无缝效果。这个答案可能不完整，因为它是一个很大的领域，不同的方法将有不同的效果取决于输入图像。

沿

边缘的模糊

作为一名艺术家，制作无缝纹理的一种方法是在两个方向上抵消图像。然后，你可以模糊边缘。

这个例子并不是最好的，但是使用特定纹理类型的结果可以得到不错的结果。

或者，您可以通过将图像与其自身重叠，然后取这两幅图像之间的差异，在这里对边缘进行最小裁剪。

最小切割算法

最流行的算法之一是图像被子。这背后的想法是将纹理分割成一堆补丁。首先从所有补丁中随机选择一个补丁子集，然后在将补丁与相邻补丁(Es)重叠时，选择出错最少的补丁，从而填充纹理。然后，沿着重叠区域执行最小的裁剪。

我在这个算法的经验是，它很好地工作在许多纹理，有圆形的细节。例如，如果纹理是草，那么它的性能就会很差。每个补丁重叠的数量对质量也有很大的影响。重叠越大，比赛就越好，但重复的可能性越大。另外，如果候选补丁的子集太大，那么您将得到重复。否则，你可能找不到好的匹配。

该算法有一些扩展，包括PatchMatch (在Photoshop中使用)。

梯度校正

另一种处理无缝纹理的方法是删除渐变。泊松图像编辑可以帮助解决这一点，如果您打破您的图像，并使用各种片段是前景和背景对象。

一个更简单的方法是创建一个低频(例如mipmap)的纹理，然后删除你的图像的梯度。当然，高频数据并不是无缝的，但是您可以用其他算法删除它。

计算机视觉接近

您也可以使用各种计算机视觉方法。这里的想法是，当您试图平铺纹理时，您将保持重要的功能不变。例如，如果图像边缘有一块有岩石的泥土纹理，使用不同的特征检测器，比如高斯的差异，可以帮助你识别这块岩石，并在你打瓷砖之前把它移除。您可能需要填写其余的纹理，岩石被移除，但这可能有助于使图像更加无缝。

附加参考资料

• 图像拼接与PatchMatch高层解释
• 梯度域合成