Цементный эффект - художественный эффект

Question

Я хочу придать эффект изображениям, где результирующее изображение будет выглядеть так, как будто оно нарисовано на шероховатом цементированном фоне, а цементированный фон настраивается рядом с краями, чтобы выделить их ... Пожалуйста, помогите мне в написании алгоритм для создания такого эффекта. Первое изображение является исходным изображением

и второе изображение - это выход, который я ищу.

обратите внимание, что края обнаружены, и маска меняется рядом с краями, чтобы четко обозначить края

Answer 1

Вам нужно прочитать о Bump Mapping . Существует множество алгоритмов рельефного отображения .

Основной алгоритм:

для каждого пикселя

1. Найдите позицию на текстуре карты рельефа, которая соответствует позиции на рельефном изображении.
2. Рассчитать поверхность Нормальная карты рельефа
3. Добавьте нормаль поверхности, начиная с шага 2, к нормали геометрической поверхности (в случае изображения это вектор, направленный вверх), чтобы нормаль указывала в новом направлении.
4. Рассчитайте взаимодействие новой «неровной» поверхности с источниками света в сцене, используя, например, затенение Фонг - размещение света зависит от вас, и решите, где будут находиться тени.

Наконец, вот простая реализация C для 2D изображений.

Answer 2

Начиная с 1) входное изображение в виде R, G, B и 2) текстура изображения, оттенки серого.

Изображения, скорее всего, представлены в байтах, от 0 до 255. Разделите их на 255,0, чтобы они были от 0,0 до 1,0. Это облегчает математику. Что касается производительности, вы бы на самом деле этого не делали, а использовали бы умную математику с фиксированной запятой - вопрос реализации, который я оставляю вам.

Во-первых, чтобы получить краевые эффекты между разноцветными областями, добавьте или вычтите некоторую долю каналов R, G и B к текстурному изображению:

texture_mod = texture - 0.2*R - 0.3*B

Вы можете полюбоваться с помощью нелинейных форумов, например, установление порогов каналов R, G и B или вычисление некоторого математического выражения с их участием. С этим всегда весело экспериментировать; Я не уверен, что лучше всего будет воссоздать твой пример.

Затем вычислите рельефную версию texture_mod, чтобы создать эффект освещения. В этом разница между текстурой, сдвинутой вверх и вправо на один пиксель (или сколько вам нравится), и той же текстурой, смещенной. Это дает эффект 3D освещения.

emboss =  shift(texture_mod, 1,1) - shift(texture_mod, -1, -1)

(Вы должны использовать texture_mod или исходные данные текстуры в этой формуле? Поэкспериментируйте и посмотрите.)

Вот шаг силы. Преобразовать входное изображение в пространство HSV. (LAB или другие цветовые пространства могут работать лучше, или нет - экспериментируйте и смотрите.) Обратите внимание, что в вашем желаемом конечном изображении трещины между "mesas" темнее, поэтому мы будем использовать оригинальный texture_mod и тиснение, чтобы изменить V канал, с коэффициентами для контроля силы эффекта:

Vmod = V * ( 1.0 + C_depth * texture_mod + C_light * emboss)

И C_depth, и C_light должны быть в диапазоне от 0 до 1, возможно, меньшие доли, например, от 0,2 до 0,5 или около того. Вам понадобится коэффициент выдавливания, чтобы удержать Vmod от переполнения или фиксации на максимуме - делите на (1 + C_depth + C_light). Некоторые зажимы на ярком конце могут помочь бликам выглядеть ярче. Как всегда экспериментируй и посмотри ...

Как замечательно, вы также можете каким-то образом изменить канал насыщения, возможно, уменьшив его там, где texture_mod ниже.

Наконец, преобразуйте (H, S, Vmod) обратно в цветовое пространство RGB.

Если объем памяти ограничен или производительность критична, можно пропустить преобразование HSV и вместо этого применить формулу Vmod к отдельным каналам R, G, B, но это приведет к сдвигам оттенка и насыщенности. Это компромисс между скоростью и привлекательной внешностью.

Answer 3

Это называется рельефное отображение . Используется для придания поверхности неплоского вида.