《Imaging Vector Fields Using Line Integral Convolution》

Brian Cabral

Leith (Casey) Leedom*

Lawrence Livermore National Laboratory


1.DDA Convolution

一种方法是对传统的DDA线绘制技术的推广空间卷积的卷积算法。该算法利用域中的每一个向量定义一个与向量相切的长、窄的DDA滤波器核,在一定的方向上沿正、负向的方向移动L。然后将纹理映射到向量场。将滤波核下的输入纹理像素进行求和、归一化,得到滤波核的长度为2L,并将其放置在输出像素图像中,用于矢量位置。图1中,演示了该字段中单个向量的此操作。


DDA
S_{i} 的计算

与DDA算法一样,保持有关单元格的对称性很重要。 因此,局部流线也由矢量场的负向后平移,如公式(3)所示。

负方向流线

质数变量表示与正方向变量相对的负方向,并且在后续定义中不再重复。 且∆s’i,始终为正。 ∆si必须产生位于第i + 1个像元内的平移坐标,将流线段从当前像元中移出。在算法的实现中,对每个Δsi添加一个小的舍入项,以确保进入相邻单元格。

2.LIC

局部跟随矢量场并捕获较小的曲率半径特征。 对于每个连续段,i都被计算出卷积核k(w)的精确积分,并用作LIC中的权重。

计算方法

分子代表滤波器内核的线积分乘以输入像素字段F的值。分母是卷积内核的线积分,用于归一化输出像素权重。

其中,L=10。太大,对于每个坐标(x,y),数据都非常接近;太小,滤波不足。

问题: 将LIC与高频源图像(如白噪声)一起使用时,混叠可能是一个严重的问题。 混叠是由无限薄LIC滤波器的一维点采样引起的。 可以通过创建具有低通滤镜横截面的厚LIC滤镜或对输入图像进行低通滤镜来消除这种混叠。

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