БЕЗШОВНЕ ПОКРИТТЯ КВАЗІПЕРIОДИЧНИХ ТЕКСТУР ШЛЯХОМ ОПТИМІЗАЦІЇ ЦИКЛIЧНОГО ЗСУВУ НА ДИСКРЕТНОМУ ТОРI

Анотація

У практичних пайплайнах комп’ютерного зору та комп’ютерної графіки часто потрібно багаторазово повторювати один зразок текстури для побудови великого полотна, фону або регулярного покриття. Якщо мозаїка не є строго періодичною, при повторенні виникають видимі шви на межах, що порушують цілісність сприйняття текстури та можуть проявлятися як регулярна сітка артефактів. Такі шви не лише погіршують візуальну якість, але й здатні змінювати локальні градієнти й спектральні компоненти, що критично для подальших етапів обробки. Поширені методи безшовного зшивання підвищують обчислювальну складність, вводять додаткові гіперпараметри та змінюють локальну статистику зображення, що небажано у відтворюваних конвеєрах та задачах, де важлива незмінність піксельних значень. Метою роботи є запропонувати простий, відтворюваний і обчислювально ефективний метод усунення швів для квазиперіодичних текстур шляхом вибору оптимального циклічного зсуву патерну, який мінімізує енергію невідповідності між протилежними межами. Покриття  моделюється як функція на дискретному торі . Вводиться циклічна група зсувів , яка діє як перестановка пікселів. Для кожного зсуву  обчислюється крайова енергія шва  у смузі ширини  для пар протилежних меж, після чого вибирається зсув, що мінімізує цю енергію. За потреби обчислення прискорюється за допомогою циклічних кореляцій та FFT. На синтетичних і реальних текстурах показано, що оптимальний циклічний зсув суттєво зменшує енергію шва та візуальну помітність меж під час тайлування без зміни значень пікселів. Для строго періодичних тайлів метод не погіршує результат. Запропонований підхід є легким базовим інструментом для безшовного покриття: він не виконує зшивання, а обирає найкраще місце розрізу тора. Метод легко інтегрується у виробничі конвеєри та може використовуватися як крок передобробки перед подальшими операціями.