Rendering IEEE Datorgrafik och applikationer han realistiska modellering av vegetation är ett viktigt problem i datorgrafik. Vegetation tillför en betydande dimension av realism till en scen. I synnerhet träd utgör en integrerad del av arkitektoniska landskap. Många tekniker 1, 2-4 och modellering paket (till exempel Tree Professional Software och MaxTrees) har utvecklats för att bygga ett träd av en viss typ. Skillnaderna mellan två träd av en enda typ kan dock vara mycket betydande, beroende på faktorer som sträcker sig från tillväxtförhållanden (t.ex. mängden och riktningen för solljuset som når trädet) till mänsklig intervention (t.ex. beskärningsgrenar). Ibland vill du skapa en 3D-trädmodell som liknar ett specifikt träd. Ett sådant behov kan till exempel uppstå i planeringen av ändringar i en befintlig arkitektonisk scen; modellering av föreslagna förändringar kräver en trogen modell av den befintliga scenen. De tekniker och paket som för närvarande finns tillgängliga ger inte tillräcklig kontroll över modellens slutliga form och utseende för att vara användbara för att rekonstruera specifika träd. Därför föreslår vi en lösning för att rekonstruera en trogen 3D-modell av ett lövträd från en uppsättning instrumenterade fotografier. Procedurteknik har i stor utsträckning använts för att generera detaljerade 3D-modeller. 5 Deras kraft ligger i att ha en hög databas förstärkningsfaktor, eller deras förmåga att generera ett brett spektrum av komplexa strukturer från en liten uppsättning av angivna parametrar. Men på grund av sin makt är procedurmodellerna svåra att kontrollera, eftersom en liten störning i parameterutrymmet resulterar i en betydande förändring av den resulterande strukturen. Kanske är detta anledningen till att man inte har gjort så mycket arbete med omvända förfarandemodeller, vilket tvingar fram en förfarandemodell för att reproducera en enhet som redan finns. Eftersom det är svårt att kontrollera procedurmodeller, ett tillvägagångssätt för att konstruera en omvänd förfarandemodell genom en parameter space search verkar intractable; därför behöver andra tekniker utvecklas. I ett nyligen utfört arbete erkänner 6 Sakaguchi kraften i de processuella tillväxtmodellerna, men påpekar att svårigheterna med att exakt dra slutsatser om parametrar i en sådan modell har fått honom att utveckla ett annat, orelaterat tillvägagångssätt. Sakaguchi frön små grenar runt trädets 3D form, sedan gradvis sammanfogar dem tillsammans till större grenar. Eftersom detta förfarande ger ett antal oönskade artefakter, rättar han dem med hjälp av ett antal heuristiker. Även om detta tillvägagångssätt har gett några rimliga resultat, kan det inte lätt kopplas till det högt utvecklade området för förfarandemodellering av vegetation. Vår strategi syftar däremot till att ta fram tillräckligt med information från en uppsättning bilder för att låta en förfarandemodell användas. I den här artikeln föreslår vi en hybridstrategi för att lösa det omvända problemet med att rekonstruera ett lövträd. Vår metod innebär att först bygga skelettet (trunk och de stora grenarna) av trädet, och sedan tillämpa ett L-system från detta skelett. L-system är en av de mer kända procedurmodellerna i grafikvärlden, särskilt efter deras popularisering av Lindenmayer och Prusinkiewicz. 7 Sidofältet "Relaterat arbete" ger lite bakgrund på L-system. Strukturellt sett är träden oerhört komplexa. Med detta i åtanke kan vi bara hoppas på ett återuppbyggnadsprogram som producerar ett liknande träd som, även om det skiljer sig avsevärt från originalet i sin struktur, ändå behåller sitt helhetsintryck. Detta är anledningen till att vi har begränsat omfattningen av detta projekt till lövträd: det är svårt att reproducera intrycket av ett ofolierat (vinter) träd utan att uppnå en högfidelitet strukturell rekonstruktion av dess grenningssystem. Med lövträd, dock, en rimlig förgrening struktur räcker för att bevara det övergripande intrycket av originalet, eftersom vi inte kan se de ursprungliga grenarna. När vi observerar ett lövträd, drar vi slutsatsen att det är en intuitiv förgrenande struktur från formen på det lövträd och vår kunskap om träd i allmänhet. Denna process tjänar som motivation för vårt tillvägagångssätt. Trots de utmärkta resultaten på syntetiska L-systems topiary i Prusinkiewicz et al., 8 där buskar odlas och beskärs för att fylla fördefinierade former buskar är endast avlägset relaterade till träd. Intrycken från en
En metod baserad på instrumenterade fotografier beskrivs i REF som genererar en modell som ungefär motsvarar ett visst träds utseende, men inte dess exakta struktur.
Reconstructing 3D Tree Models from Instrumented Photographs
{'venue': 'IEEE Computer Graphics and Applications', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}