基于图像的建筑物毁伤效果模拟

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建筑物的毁伤效果模拟属于虚拟场景生成的范畴,在游戏娱乐、军事训练、广告与电影制作、旅游等各个领域有着巨大的应用前景。传统的虚拟场景生成方法往往需要对场景进行三维重建和物理仿真。由于技术和硬件设施的限制,该方法存在构建代价高、所需时间长,以及生成的虚拟场景不够真实等缺点。为此,本文提出了一种基于图像的方法来模拟建筑物的毁伤效果,并从两个方面对建筑物的毁伤效果生成进行了探索。   一方面我们提出一种基于二维图像的楼房倒塌模拟方法。该方法简单易行,以一张带有楼房的图片作为输入,即可生成整个楼房倒塌的视频。我们首先将楼房从二维图像中抠取出来并对背景经行补齐,然后使用粒子系统来模拟楼房的倒塌和烟雾的生成。为了提升视觉效果,我们将楼房分解成小块,并通过处理楼房块之间的碰撞来模拟楼房倒塌的物理机制。实验结果表明,我们的方法能够实时生成楼房倒塌的整个过程,。   另一方面,我们提出了一种基于二维图像的废墟效果生成的算法。该算法综合利用现有的图像处理技术,通过手工交互手段,同样以一张带有楼房的图片作为输入,生成该楼房被轰炸后的废墟效果图。首先我们建立了一个废墟图片的素材库,用于管理各类楼房废墟图片和裂缝的纹理。然后对于输入图像,利用快速选取工具,抠取出楼房轮廓,生成图像掩码,并按照需求可对掩码进行进一步的编辑。接下来我们从素材库中选取合适的废墟图片,先通过色彩迁移算法,降低废墟图片和源图片之间的色彩差异;再通过手工交互选取合适的废墟块,使用alpha融合算法融合到源图像上;之后我们用纹理合成技术生成大块的裂缝纹理,并融合到废墟周围,来提升整个废墟效果的真实度。最后,我们可以有选择地对楼房进行图像变形,从视觉上营造出轰炸对楼房的整体影响。
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