如何从复杂的研究论文中找到写作算法

Question

我想过编写一个Alpha Compositing的软件。我不想从互联网上准备好代码，所以我试图找到研究论文和其他来源来理解数学算法，并开始实施。

但是，我很快就迷路了。所以我的问题是，

我应如何处理这些文件以从中提取必要的细节，以便根据它编写算法。任何特定的步骤都能很好地运作？

期望的答案：

1. 阅读......
2. 提取......
3. 了解......
4. 实施......

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注意：此问题不仅限于Alpha Compositing，因此更通用的方法会有所帮助。我已标记Java和C++，因为这是我实现图像处理所需的语言。

到目前为止我做了什么？

这不是一个家庭作业问题，但当然更好地说出我所知道的。我已经阅读了Alpha合成的维基，以及几乎没有密切相关的图像合成研究论文。但是，我坚持下一步，从理解到实施。

1. Wikipedia
2. Technical Memo, Image compositing

Answer 1

我建议用铅笔和纸阅读复杂公式的文章。完成数学工作，直到你掌握好它。然后，您将准备好编码。

首先确定在某些图像数据上执行算法所需的步骤。包括将图像本身加载到内存中的所有步骤，直到您可能需要执行的复杂计算。然后将列表结构化为伪代码。一旦你有了它，它应该很容易编码。

Answer 2

写伪代码。理想情况下，研究论文的作者会这样做，但往往他们没有。为一些简单的语言（如Matlab或Python）编写伪代码，并且根据伪代码编写一个有效的实现。

如果您理解算法的某些部分而不理解其他部分，那么将您的伪代码实现为您理解的部分的真实代码，并为您不理解的部分留下评论。

The Pragmatic Programmer关于“Tracer Bullets”的部分基本上描述了这个想法。您希望快速破解将数据转换为某种形式的输出的内容，然后迭代代码的主体，使其慢慢类似于您尝试生成的算法。

我的回答有点含糊不清。对于像这样的东西，没有灵丹妙药。

Answer 3

您是否实施过任何图像处理算法？也许从一些稍微简单的东西开始，比如去饱和/颜色增强，反转（从一边到另一边），旋转，缩放和通过面具合成图像。

一旦你想到这些，你将处于一个很好的位置来做一个alpha复合。

我同意学术论文似乎不遗余力地使实施细节变得模糊不清。我发现开始执行实际实现需要对所写内容进行大量简化。作为一般的匆忙，作家过度参数化每个方面。要构建有用，可靠的软件，有必要从实际工作的简单开始，以便它可以成为添加功能的框架。要做到这一点，有必要抛弃80-90％的学术普遍性。通常可以使用大量的符号常量来完成很多工作，但放弃普遍性（例如四维和五维图像）并不会在实践中失去任何东西。

Answer 4

我的建议是首先使用Matlab编写算法，以确保您了解所有步骤，然后尝试使用C ++或java实现。

Answer 5

为了添加上面的好建议，尝试用简单的模块（面向对象的样式）编写伪代码，因此必须深入了解代码的每个部分，同时不要失去大局。以程序的方式编写所有内容都是一个良好的开端，但随着代码的增长，可能会变得很难跟上你想要做的所有事情。

Answer 6

此example引用了有关该主题的开创性作品之一：Compositing Digital Images作者：Porter＆amp;达夫。类java.awt.AlphaComposite实现了相同的规则。