17、3D 表面纹理生成技术解析

3D 表面纹理生成技术解析

1. 外观基视图无关纹理生成

在 3D 表面纹理生成中，外观基视图无关纹理生成是一种重要的方法。该方法不考虑虚拟视点的位置和方向，生成的纹理是静态的，在渲染前生成且在交互式可视化过程中不会改变。

1.1 符号与工作室配置

以下是相关符号的总结：
| 符号 | 含义 |
| ---- | ---- |
| $C_i$（$i = 1,2,\cdots,n_c$） | 多视图视频捕获工作室中的第 $i$ 个相机，$n_c$ 为相机数量，$I_{C_i}$ 表示 $C_i$ 捕获的图像 |
| $V_{C_i}$ | $C_i$ 的观看方向向量 |
| $C$ | 相机集合 |
| $M$ | 物体在 $t$ 时刻的重建 3D 网格，由顶点 $v_i \in R^3$（$i = 1,2,\cdots,n_v$，$n_v$ 为顶点数量）和面 $f_j$（$j = 1,2,\cdots,n_f$，$n_f$ 为面的数量）组成 |
| $N_f$ | 面 $f$ 的法向量 |
| $p^I_f$ | 面 $f$ 的三个组成顶点在图像 $I$ 上的 2D 位置 |
| $T$ | 生成的纹理图像 |

工作室空间是一个十二边形棱柱，直径为 6 米，高度为 2.4 米，配备了 15 个相机（Sony XCD - 710CR；XGA，25 fps），除了三个相机外，其他相机镜头相同。其中，正面相机（Camera 13）和天花板相机（Cameras 14 和 15）用于捕获物体的特写图像。

该纹理生成方法的输入输出数据如下：
- 输入