【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于图像映射的，具体涉及一种基于多媒体操控的图像映射方法、系统及存储介质。
技术介绍
1、现有的图像映射技术常用于多媒体软件（3dmax、maya）、引擎（unity3d，虚幻引擎）中几何模型上的点与贴图之间的uv坐标映射。然而，该方法操作复杂，需要设计师手动调整uv坐标。此外，曲面几何模型映射时还会因为曲率等因素而导致纹理映射失真，影响映射效果，例如：纹理贴图被局部放大失真。其次，现有的对于可展面模型的变形操控技术都是基于cad技术，即面向电脑平台的辅助设计，其操作通常使用鼠标键盘等方式来实现，操作复杂，需要通过对曲面的控制曲线“测地线”进行控制。这早已无法满足多媒体操控技术高速发展下人们对操控感与操控自由度的需求，特别是元宇宙背景下的多媒体技术vr/ar/xr。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于多媒体操控的图像映射方法、系统及存储介质，旨在解决上述的问题，改进现有技术中存在的操控感、自由度不够以及映射效果失真的缺陷。
2、本专利技术主要通过以下技术方案实现：
3、一种基于多媒体操控的图像映射方法，包括以下步骤：
4、步骤s100：建立可展面数学库；
5、步骤s110：对目标可展面进行建模；
6、步骤s111：根据目标曲线的形状，设定若干个控制点来定义曲线的路径；
7、步骤s112：根据目标曲线的特性，定义测地线的参数；根据步骤s111中设定的起始曲线和定义的测地线的参数，生成可展
8、步骤s113：对测地线进行二阶求导与三阶求导，计算出母线的方向；再根据预先设定的边界投影计算出母线的长度，最后，将母线转换为可展面模型的网格表示，实现可展面的网格化显示；
9、步骤s114：进行固有可展面数学模型拓扑组合式建模，将若干个网格化显示的可展面模型进行组合和连接，构建几何体或者曲面；在组合的过程中，保持可展面模型的固有拓扑性质；
10、步骤s120：将图像内容映射到步骤s110中构建的目标可展面的曲面上；
11、步骤s200：将步骤s100中的可展面数学库与多媒体工具进行内联交互，基于多媒体工具对可展面数学库进行调用和交互操作，交互实现通过控制参数变化的方法或直接控制的方法对目标可展面进行控制和变形。
12、为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤s120中，基于圆锥体将图像内容映射到目标可展面的曲面上，且包括以下步骤：
13、步骤sa1：将3d空间中平面上一点p的位置，通过几何变换映射到空间曲面上，映射后的点位置为p'；
14、步骤sa2：若p点位于圆锥体圆心角b展开的覆盖区域内，则映射公式如下：
15、
16、
17、s为圆锥体与平面的切线上的一点，即为平面点映射到圆锥体锥面上位置的中间枢纽点；其中s点的坐标为；
18、步骤sa3：若p点位于圆锥体圆心角b展开的覆盖区域外，则映射公式如下：
19、
20、步骤sa4：若p点位于圆锥体圆心角b展开的覆盖区域交界处，则映射公式如下：
21、α=βsinθ
22、其中：rx为p点以x轴为旋转轴的旋转函数；
23、ry为p点以y轴为旋转轴的旋转函数；
24、rz为p点以z为旋转轴的旋转函数；
25、θ为p点围绕x轴旋转的角度值；
26、β为p点围绕y轴旋转的角度值；
27、α为p点在平面上绕z轴旋转到s点的旋转角度值；
28、为圆心角b展开平铺到平面上的角度；
29、x为平面上点p的x坐标；
30、y为平面上点p的y坐标。
31、为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤s120中，基于圆柱体将图像内容映射到目标可展面的曲面上，且包括以下步骤：
32、步骤sb1：将3d空间中平面上一点p的位置，通过几何变换映射到空间曲面上，映射后的点位置为p'；
33、步骤sb2：若p点位于圆柱体圆心角b展开的覆盖区域内，则映射公式如下：
34、
35、
36、s为圆柱体与平面的切线上的一点，即为平面点映射到圆柱体面上位置的中间枢纽点；其中s点的坐标为（0，y，0）；
37、步骤sb3：若p点位于圆柱体圆心角b展开的覆盖区域外，则映射公式如下：
38、
39、步骤sb4：若p点位于圆柱体圆心角b展开的覆盖区域交界处，则映射公式如下：
40、d=rβ
41、其中：t为移动变化函数；
42、ry为p点以y为旋转轴的旋转函数；
43、r为p点沿z轴方向移动变换的距离；
44、β为p点围绕y轴旋转的角度值；
45、d为平面上点p到s点的距离；
46、x为平面上点p的x坐标；
47、y为平面上点p的y坐标。
48、为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤s200中，交互实现通过调整测地线的参数及控制点的位置对目标可展面进行变形：
49、使用bezier曲线或者有理b样条曲线模型拟合可展曲面上的测地线，并对该测地线进行二阶求导与三阶求导，计算母线组的方向；最后利用与测地线相垂直的母线组来组建可展面的网格模型并构成曲面；通过控制测地线的控制点的位置信息，实现控制可展面的网格模型所构成的曲面的形态。
50、为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤s200中，在对目标可展面进行变形的过程中，排除变形所产生的曲面拉伸、撕裂的错误；然后，进行像素级的图像增强后处理：在排除光照、透视投影因素的影响下，直接对图形渲染管道后期的结果图像进行画面整体像素增强。
51、为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述步骤s200中，多媒体工具包括unity3d引擎，所述unity3d引擎与可展面数学库内联交互，所述unity3d引擎为可展面模型提供物理属性和约束，并实现模拟其在仿真环境中的动力学行为；所述可展面数学库通过自定义脚本以及将组件集成到游戏或仿真内容中，实现可展面模型的创建和变形。
52、本专利技术主要通过以下技术方案实现：
53、一种基于多媒体操控的图像映射系统，基于上述的图像映射方法进行，包括可展面数学库和多媒体工具，所述多媒体工具与可展面数学库内联交互；所述可展面数学库包括可展面建模模块、图像映射模块和变形操控模块；所述可展面建模模块用于对目标可展面模型进行建模，所述图像映射模块用于将图像内容映射到目标可展面模型的曲面上；所述变形操控模块用于对目标可展面进行变形操作，以实现图像映射的交互控制。
54、为了更好地实现本专利技术，进一步地，所述图像映射模块包括像素映射单元和纹理映射单元，所述像素映射单元用于基于像素映射方法将图像内容映射到目标可展面的曲面上，所述纹理映射本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多媒体操控的图像映射方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于多媒体操控的图像映射方法，其特征在于，所述步骤S120中，基于圆锥体将图像内容映射到目标可展面的曲面上，且包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种基于多媒体操控的图像映射方法，其特征在于，所述步骤S120中，基于圆柱体将图像内容映射到目标可展面的曲面上，且包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种基于多媒体操控的图像映射方法，其特征在于，所述步骤S200中，交互实现通过调整测地线的参数及控制点的位置对目标可展面进行变形：
5.根据权利要求1或4所述的一种基于多媒体操控的图像映射方法，其特征在于，所述步骤S200中，在对目标可展面进行变形的过程中，排除变形所产生的曲面拉伸、撕裂的错误；然后，进行像素级的图像增强后处理：在排除光照、透视投影因素的影响下，直接对图形渲染管道后期的结果图像进行画面整体像素增强。
6.根据权利要求1所述的一种基于多媒体操控的图像映射方法，其特征在于，所述步骤S200中，多媒体工具包括Unity3
7.一种基于多媒体操控的图像映射系统，基于权利要求1-6任一项所述的图像映射方法进行，其特征在于，包括可展面数学库和多媒体工具，所述多媒体工具与可展面数学库内联交互；所述可展面数学库包括可展面建模模块、图像映射模块和变形操控模块；所述可展面建模模块用于对目标可展面模型进行建模，所述图像映射模块用于将图像内容映射到目标可展面模型的曲面上；所述变形操控模块用于对目标可展面进行变形操作，以实现图像映射的交互控制。
8.根据权利要求7所述的一种基于多媒体操控的图像映射系统，其特征在于，所述图像映射模块包括像素映射单元和纹理映射单元，所述像素映射单元用于基于像素映射方法将图像内容映射到目标可展面的曲面上，所述纹理映射单元用于基于纹理映射方法将图像内容映射到目标可展面的曲面上；所述变形操控模块包括调参操控单元和直接操控单元，所述调参操控单元用于基于控制参数的变化来实现对可展面的控制和变形，所述直接操控单元用于基于直接控制可展面的几何位置和方向来实现对可展面的控制和变形。
9.根据权利要求7或8所述的一种基于多媒体操控的图像映射系统，其特征在于，应用于形成基于XR操控技术的折纸工具和/或基于人体工学设计的3D电子文档阅读器。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述的图像映射方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于多媒体操控的图像映射方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于多媒体操控的图像映射方法，其特征在于，所述步骤s120中，基于圆锥体将图像内容映射到目标可展面的曲面上，且包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种基于多媒体操控的图像映射方法，其特征在于，所述步骤s120中，基于圆柱体将图像内容映射到目标可展面的曲面上，且包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种基于多媒体操控的图像映射方法，其特征在于，所述步骤s200中，交互实现通过调整测地线的参数及控制点的位置对目标可展面进行变形：
5.根据权利要求1或4所述的一种基于多媒体操控的图像映射方法，其特征在于，所述步骤s200中，在对目标可展面进行变形的过程中，排除变形所产生的曲面拉伸、撕裂的错误；然后，进行像素级的图像增强后处理：在排除光照、透视投影因素的影响下，直接对图形渲染管道后期的结果图像进行画面整体像素增强。
6.根据权利要求1所述的一种基于多媒体操控的图像映射方法，其特征在于，所述步骤s200中，多媒体工具包括unity3d引擎，所述unity3d引擎与可展面数学库内联交互，所述unity3d引擎为可展面模型提供物理属性和约束，并实现模拟其在仿真环境中的动力学行为；所述可展面数学库通过自定义脚本以及将组件集成到游戏或仿真内容中，实现可展面模型的...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄海涛，曾国军，徐轲，任思琦，
申请(专利权)人：电子科技大学成都学院，
类型：发明
国别省市：
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