Question

我在图像的(u,v)坐标中有一个三角形。我想在三维坐标(X,Y,Z)处绘制此三角形，并使用图像中的三角形进行纹理映射。

这里，u,v,X,Y,Z是所有向量，其中三个元素代表三角形的三个角。

我有一个非常难看，缓慢且令人不满意的解决方案，其中我：

提取图像的矩形部分
使用由三点定义的转换将其转换为3D空间
用表面绘制
最终用AlphaData

当然必须有一种更简单的方法吗？

Answer 1

对于涉及两个步骤的我，我认为这是一个更好的解决方案。首先，它提取图像的矩形部分，其中一半是用作纹理贴图的三角形截面，其中一半将被忽略。然后将此纹理贴图应用于三维曲面对象，其点被调整为将其渲染为三角形而不是四边形。

对于我将在此处显示的示例，我将对您的各种参数使用以下值，假设您有一个三角形，其点标记为“原点”（三角形顶点），点“A”和点“B” “在图像空间中（如下面第一张图片中所示）：

x = [0.1 0.9 0.8];   % [xorigin xA xB] coordinates in 3-D space
y = [0.9 0.1 0.8];   % [yorigin yA yB] coordinates in 3-D space
z = [0.1 0.1 0.9];   % [zorigin zA zB] coordinates in 3-D space
origin = [150 350];  % Vertex of triangle in image space
U = [300 -50];       % Vector from origin to point A in image space
V = [50 -250];       % Vector from origin to point B in image space
img = imread('peppers.png');  % Sample image for texture map

通过投影变换提取纹理贴图：

此步骤使用Image Processing Toolbox函数maketform和imtransform对包含要用作纹理贴图的三角形的图像部分执行投影变换。请注意，由于图像必须是矩形，因此必须包含由点(O,B,C)定义的附加三角形部分。

您想要的图像的三角形部分位于图像的右下半部分，而附加的三角形“填充”部分位于左上角。请注意，此附加三角形可以延伸到图像外部，这将导致其中一部分默认情况下填充黑色。以下是执行上述投影变换的代码：

A = origin+U;  % Point A
B = origin+V;  % Point B
C = B-U;       % Point C
[nRows, nCols, nPages] = size(img);  % Image dimensions
inputCorners = [origin; ...          % Corner coordinates of input space
                A; ...
                B; ...
                C];
outputCorners = [1 nRows; ...        % Corner coordinates of output space
                 nCols nRows; ...
                 nCols 1; ...
                 1 1];
tform = maketform('projective', ...  % Make the transformation structure
                  inputCorners, ...
                  outputCorners);
triTexture = imtransform(img,tform, 'bicubic', ...  % Transform the image
                         'xdata', [1 nCols], ...
                         'ydata', [1 nRows], ...
                         'size', [nRows nCols]);

请注意，此代码会创建一个与输入图片triTexture大小相同的最终图片img。

绘制三角形纹理映射表面：

绘制曲面现在非常简单，假设您已经对x,y,z变量中的值进行了排序，使得原点的坐标位于第一个索引中，A点的坐标位于第二个索引中，B点的坐标位于第三个指数中。您现在可以创建包含两个B点副本的2×2表面坐标X,Y,Z的新集合，这将导致仅渲染表面的一半（即，包含所需三角形图像的一半作为纹理贴图）。这是执行此操作的代码：

index = [3 3; 1 2];  % Index used to create 2-by-2 surface coordinates
X = x(index);        % x coordinates of surface
Y = y(index);        % y coordinates of surface
Z = z(index);        % z coordinates of surface
hSurface = surf(X, Y, Z, triTexture, ...  % Plot texture-mapped surface
                'FaceColor', 'texturemap', ...
                'EdgeColor', 'none');
axis equal            % Use equal scaling on axes
axis([0 1 0 1 0 1]);  % Set axes limits
xlabel('x-axis');     % x-axis label
ylabel('y-axis');     % y-axis label
zlabel('z-axis');     % z-axis label

这是它创建的结果纹理映射三角形表面，添加了一个插图，表明纹理贴图包含原始图像的正确三角形部分：

Answer 2

WARP有帮助吗？

http://www.mathworks.com/access/helpdesk/help/toolbox/images/warp.html

如何在MATLAB中绘制纹理贴图三角形？

2 个答案:

通过投影变换提取纹理贴图：

绘制三角形纹理映射表面：