Пример 2. Ворпинг

Ворпинг (Warping) – деформирование, искривление.

В компьютерной графике термин ворпинг определяют как искажение изображения, которое сопровождается геометрической деформацией отдельных частей картинки или изображения в целом.

Одна из целей ворпинга – синтезировать несуществующие изображения по какой-то стартовой основе (стартовому, заданному изображению) - слайд 18.

Представим такую задачу. Имеется некоторый прямоугольник (с изображением) и надо выполнить какое-то произвольное его видоизменение, преобразовать в четырехугольник, например – как показано на рис. ниже

Но есть проблема: с помощью АП можно выполнить изменение только треугольной области, т.к. АП сохраняет параллельность прямых и представить прямоугольник четырехугольником произвольной форм невозможно прямым преобразованием. Что здесь делать? Надо либо применить другое преобразование, либо применить АП, разбив прямоугольник на какие-то треугольники и видоизменять каждый треугольник отдельно. Видоизменять треугольники аффинным преобразованием мы можем, т.к. любой треугольник можно рассматривать как половинку параллелограмма. И таким образом можно модифицировать отдельные части изображения. Соответствующая иллюстрация приведена на рис. ниже

Итак, что можно сделать с прямоугольником? Если разбить его на 2 треугольника и один из этих треугольников преобразовать, то можно получить такое изображение (из слайда 19).

Разбиение какой-то области на треугольники называют ТРИАНГУЛЯЦИЕЙ. Задавая координаты вершин треугольника можно получить его видоизменения. Прямоугольник из участка шахматной доски был разбит на 2 треугольника и к одному из них применили АП. В результате получили четырехугольник. Параллельность сторон в каждом из треугольников (частей соответствующих фантомных параллелограммов) сохранилась. Это хорошо, так как, например, при стыковке двух таких четырехугольников на стыке будут отсутствовать дефекты, потому, что каждая пограничная сторона имеет равновеликое разбиение, и сохранились расстояния между стыкуемыми точками. Сохранились и пропорции на каждом из стыкуемых участков. Но внутренность изображения подверглась неестественным изменениям, в частности растяжениям. Если взять прямоугольный растр и разбить его на треугольники, а затем каждый из треугольников подвергнуть преобразованию, модификации, то можно получать новые изображения с сохранением топологии растра и отсутствием дефектов на границах - «стыках» --треугольников

Область с изображением обезьяны (слайд 18) разбита на 6 прямоугольных зон. Каждую зону можно обработать последовательно за счет изменения координат узлов сетки разбиения, при этом пропорции по границам зон вдоль каждой из общих сторон треугольников (прямоугольников) будут соблюдены. «Если «потянуть» за узловую точку в том или ином направлении (как на рис. выше) происходит соответственно сжатие- растяжение или сдвиг точек изображения и возникают определенные эффекты, синтезируются новые несуществующие изображения. Происходит модификация растра в целом при сохранении его топологических границ.

Можно заменять координаты сетки, расстояния между точками, но топология и внутренняя структура разбиения (число узлов, количество зон) сохраняется в процессе преобразования изображения.

Ворпинг используют в киноиндустрии. В анимационных картинках, в рекламе, и т.п.