Journal of KIISE:Computer Systems and Theory (한국정보과학회논문지:시스템및이론)

Korean Institute of Information Scientists and Engineers (한국정보과학회)
권호 표지

Image Warping Using Vector Field Based Deformation and Its Application to Texture Mapping

벡터장 기반 변형기술을 이용한 이미지 와핑 방법 : 텍스쳐 매핑에의 응용을 중심으로

  • Published : 2009.10.15
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Abstract

We introduce in this paper a new method for smooth foldover-free warping of images, based on the vector field deformation technique proposed by Von Funck et al. It allows users to specify the constraints in two different ways: positional constraints to constrain the position of a point in the image and gradient constraints to constrain the orientation and scaling of some parts of the image. From the user-specified constraints, it computes in the image domain a C1-continuous velocity vector field, along which each pixel progressively moves from its original position to the target. The target positions of the pixels are obtained by solving a set of partial derivative equations with the 4th order Runge-Kutta method. We show how our method can be useful for texture mapping with hard constraints. We start with an unconstrained planar embedding of a target mesh using a previously known method (Least Squares Conformal Map). Then, in order to obtain a texture map that satisfies the given constraints, we use the proposed warping method to align the features of the texture image with those on the unconstrained embedding. Compared to previous work, our method generates a smoother texture mapping, offers higher level of control for defining the constraints, and is simpler to implement.

본 논문은 Von Funck 외가 제안한 벡터장 기반 변형기술에 기반한 새로운 텍스쳐 이미지의 와핑 방법을 제안한다. 사용자는 텍스척 이미지와 텍스쳐매핑이 될 3차원 물체 표면에 두 가지 방법으로 제한조건을 지정할 수 있다: 위치 제한조건은 이미지 상의 특징점의 위치를 특정위치 (물체 표면의 대응하는 특징점 위치)로 제한하는 데 사용하며, 그라디언트 제한조건을 사용하려는 특징점 이미지의 일부분에 대한 방향과 스케일에 대해 제어가 가능하다. 이러한 제한조건으로부터 그에 대응하는 C1 연속인 속도벡터장을 이미지 공간 상에 구축하고, 구축된 벡터장을 따라 텍스쳐 이미지 상의 모든 픽셀들을 이동시킨 결과로써 최종 텍스쳐 이미지를 획득한다. 본 연구에서 구현한 텍스쳐 매핑 애플리케이션에서는 우선 대상 3차원 메쉬를 최소제곱 등각매핑(Least Squares Conformal Mapping) 방법을 사용하여 2차원 평면에 임베딩시킨다. 다음으로, 제안하는 이미지 와핑 방법을 적용하여 텍스쳐 이미지 상의 특징점이 임베딩된 메쉬의 대응하는 특징점과 일치되도록 하여 최종 텍스쳐맵을 획득한다. 이와 같은 벡터장기반 방법을 통해 기존의 텍스쳐매핑 방법보다 더욱 부드러운 이미지 와핑결과를 얻을 수 있었으며, 왜곡이 많이 생기는 요구조건을 만족하면서도 자기 오버랩이 생기지 않는 좋은 성질을 보임을 확인하였다.

Keywords

References

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