3D-Textursynthese auf Grundlage zweidimensionaler Exemplare

Texturen dienen in der Computergrafik der Erzeugung detaillierter Oberflächenstrukturen ohne eine Verfeinerung der zugrundeliegenden Geometrie. 2D Texturen sind dabei oft Fotografien von Oberflächen, die beim Rendern  auf die entsprechenden Oberflächen der Szene abgebildet werden. Sie erzeugen eine realistische Anmutung der Oberflächen von Objekten. Schnitte durch Objekte können mit dieser Methode allerdings nur schlecht visualisiert werden, da dies das Vorhandensein von 2D-Fotografien verschiedener Schnittrichtungen voraussetzt.

3D- oder Solid Textures können hier Abhilfe schaffen, da sie Informationen über die Detailstruktur des Inneren von Objekten geben. Sie werden üblicherweise als Voxeldatensatz, d.h. als Skalar- oder Vektorfeld auf einem ortsfesten, meist orthogonalen Raumgitter gespeichert. Moderne Grafikkarten bieten mittlerweile Hardware-Unterstützung für 2D-Texturen, so dass das Problem der Beschaffung von 3D-Texturen in letzter Zeit in den Mittelpunkt wissenschaftlicher Betrachtung gerückt wurde. Es wurden verschiedene funktionale Syntheseverfahren, als auch die Erzeugung auf Grundlage von Exemplaren, also zweidimensionalen Beispielbildern vorgeschlagen (Übersicht in [1]).

In dieser Arbeit soll ein fortgeschrittenes Verfahren, z.B. basierend auf der Arbeit von Kopf et al. [2] entwickelt werden. Die Implementation soll in Java oder C++ erfolgen und die entstehenden 3D-Texturen in YaDiV geladen werden können. Speziell sollen als Exemplare Mikroskopien von Dualphasenstählen dienen, auf deren Besonderheiten Rücksicht genommen werden soll.

[1] Pietroni et al. "Solid-Texture Synthesis: A Survey", IEEE Computer Graphics 

and Applications, 2010.

[2] Kopf et al. "Solid Texture Synthesis from 2D Exemplars", ACM Trans. Graph., Vol. 26, No. 3, 2007, p. 2.