高真实感仿真作为虚拟现实等技术的核心,是计算机视觉相关领域的一个重要研究课题,并且在各个领域都拥有广阔的发展前景。对于真实感的仿真建模,一般包括两个部分:三维重建及恢复视觉外观。目前,对于目标几何模型的获取,一般分为两种,1)以三维扫面仪为代表的主动方法,随着光电测距技术的不断发展,利用三维扫描技术获取目标模型的几何三维信息,因其能准确的反映客观规律,已经成为一种重建几何模型最为有效也是最高效的方式。2)以基于图像的三维建模方法为代表的被动方法,因其具有低成本,使用灵活等优点,其作为第一种方法的数据补充,也得到了广泛的研究。通过以上较成熟的体系可以精确的获取目标三维几何数据,故在此种条件下,视觉外观恢复的优劣就成为仿真场景是否表现出高真实感的一个决定性指标。而视觉外观恢复的关键,在于纹理资源和通过纹理表现出的形状特征与细节。基于以上原因,利用实测图像进行表面纹理的生成具备良好的应用前景。本文针对实测图像中的纹理生成、优化与使用进行了研究,主要包括如下内容:(1)本文首先分析了国内外关于高真实感仿真及纹理映射方面的发展概述;分析了纹理映射的一般方法;针对二维图像获取目标表面纹理的方法进行了深入分析;(2)研究了以单幅实测图像为对象,UVW贴图为基础的贴图方式,研究了一种以RGB彩色编码索引表为映射方法的表面纹理提取与优化。该方法首先通过计算实拍图与模型旋转的序列图基于Hu矩的外轮廓相似度进行轮廓匹配,得出相似度最接近的一组作为轮廓匹配最佳项;后根据彩色编码索引表的特性,提取出二维实测图像中关于目标的纹理资源。(3)由于多视角对目标的实测图像往往可以包含更多的目标纹理信息,因为通过多视角获取到的该目标的纹理资源序列之间一般都具有互补性,故本文针对多视角实拍图进行表面纹理的提取,再通过图像融合技术对提取出的纹理信息进行像素级融合,使其达到优化纹理资源的目的。(4)最后由于理论建模生成的激光光斑不仅计算耗时,而且真实感较低,故本文通过对实测的激光光斑进行了纹理的提取即优化,根据cg语言的并行计算,使其具备高效及高真实感。