题目：衣物褶皱基线提取及褶皱合成方法研究与实现

衣物仿真技术在我们的生活中扮演着越来越重要的角色，如游戏、影视特效、计算机动画等。其中衣物褶皱仿真对衣物仿真的真实感起着关键的作用，衣物褶皱仿真也是近年来衣物仿真的热点和难点。真实衣物图像中包含大量的衣物褶皱信息，从图像中提取出褶皱的有效信息，并基于这些信息进行衣物褶皱的仿真，将会得到更加逼真的仿真效果。因此，本文的研究主要从三个方面展开，包括基于图像的衣物褶皱脊线的提取、褶皱脊线从二维到三维的映射及基于褶皱脊线的三维衣物褶皱生成方法的研究。

1、基于图像的衣物褶皱脊线提取的研究与实现。本文采用Canny边缘检测算法，提取出图像中的边缘信息，包括：衣物边缘，服装纹理，褶皱脊线及阴影线。通过人工标定的方法，从边缘图像中提取衣物褶皱脊线的像素位置信息及部分褶皱脊线的高度和宽度信息。

2、衣物褶皱脊线从二维到三维映射的研究与实现，主要包括特征匹配、网格细化和曲线映射。本文通过匹配图像和三维模型的特征点来确定二者的对应关系，并将褶皱脊线的像素信息转换为三维世界坐标信息。本文的网格细化方法采用全局中点插值法，即保证了仿真精度，又方便了计算。本文给出了一种空间剖分四叉树的方法来完成衣物褶皱脊线从二维到三维的映射，之后对脊线进行修复，该方法在保证结果正确性的前提下有效提高了计算效率。

3、在褶皱脊线的三维衣物褶皱生成方法的基础上，本文给出了一套衣物褶皱的生成方法，首先采用一种褶皱高度和宽度退化函数，计算出褶皱脊线上每个基点对应褶皱截面的高度和宽度，然后采用一套更接近衣物褶皱形状的数学函数来计算褶皱截面点位置，最后对褶皱影响区域进行平滑处理。实验结果表明本方法能够获得较好的仿真效果。